把旋转体分割成任意小的小块,每一小块可以看成曲边圆柱体。
假设函数y=f(x)≥0在x=a,x=b之间的曲线绕x轴旋转。
则这是的体积微元为2πf(x)√{1+[f'(x)]²}dx
其中2πf(x)是曲边圆柱体的底面周长,高为弧长√{1+[f'(x)]²}dx
所以旋转体的侧面积为:
S=∫[a,b] 2πf(x)√{1+[f'(x)]²}dx
就“微元法”的应用技巧而言,最为关键的是要掌握好换“元”的技巧。因为通常的解题中所直接选取的“微元”并不一定能使“权函数” 满足形如(4)式所示的“平权”的条件,这将会给接下来的叠加演算带来困难。
所以,必须运用换“元”的技巧来改变“权函数” ,使之具备形如(4)式的“平权性”特征以遵从取元的“平权性原则”。
最常见的换“元”技巧有如下几种
1、“时间元”与“空间元”间的相互代换(表现时、空关系的运动问题中最为常见);
2、“体元”、“面元”与“线元”间的相互代换(实质上是降“维”);
3、“线元”与“角元”间的相互代换(“元”的表现形式的转换);
4、“孤立元”与“组合元”间的相互代换(充分利用“对称”特征)。
参考资料来源:百度百科-微元法
把旋转体分割成任意小的小块,每一小块可以看成曲边圆柱体,
假设函数y=f(x)≥0在x=a,x=b之间的曲线绕x轴旋转,
则这是的体积微元为2πf(x)√{1+[f'(x)]²}dx
其中2πf(x)是曲边圆柱体的底面周长,高为弧长√{1+[f'(x)]²}dx
所以旋转体的侧面积为
S=∫[a,b] 2πf(x)√{1+[f'(x)]²}dx
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算周长,然后把周长都加起来