体积为160π²
分析过程如下:
x²+(y-5)²=16即为:x²+(y-5)²=4²;
因此x²+(y-5)²=16表示一个圆心在(0,5),半径为4的圆;
此圆绕x轴旋转一周即得一园环;
y=5±√(16-x²),取旋转体的外径R=5+√(16-x²),内径r=5-√(16-x²);
于是圆环的体积:
V=【-4,4】π∫(R²-r²)dx
=【-4,4】π∫{[5+√(16-x²)]²-[5-√(16-x²)]²}
=【-4,4】20π∫√(16x²)dx
=[(x/2)√(4²-x²)+(16/2)arcsin(x/4)]【-4,4】
=20π[8arcsin1-8arcsin(-1)]
=20π[4π+4π]
=160π²
扩展资料:
圆的方程
平面内一动点到两定点的距离之比(或距离的平方之比),等于一个不为1的常数,则此动点的轨迹是圆。
即在同一平面内,到定点的距离等于定长的点的集合叫做圆。圆可以表示为集合{M||MO|=r},圆的标准方程是(x - a) ² + (y - b) ² = r ²。其中,o是圆心,r 是半径。
证明:点坐标为(x1,y1)与(x2,y2),动点为(x,y),距离比为k,由两点距离公式。满足方程(x-x1)2 + (y-y1)2 = k2×[ (x-x2)2 + (y-y2)2] 当k不为1时,整理得到一个圆的方程。
求曲线x²+(y-5)²=16所围图形绕x轴旋转所得旋转体的体积。
解:x²+(y-5)²=16是一个园心在(0,5),半径为4的园;绕x轴旋转一周即得一园环(手躅).
y=5±√(16-x²),取旋转体的外径r=5+√(16-x²),内径r=5-√(16-x²);于是得园环的体积:
v=【-4,4】π∫(r²-r²)dx=【-4,4】π∫{[5+√(16-x²)]²-[5-√(16-x²)]²}=【-4,4】20π∫√(16-x²)dx
=[(x/2)√(4²-x²)+(16/2)arcsin(x/4)]【-4,4】=20π[8arcsin1-8arcsin(-1)]=20π[4π+4π]=160π²
x^2+(y-5)^2=16
y1 = 5+√(16-x^2) or y2 = 5-√(16-x^2)
V
= ∫(-4->4) π(y1^2-y2^2) dx
= π∫(-4->4) { [5+√(16-x^2)]^2 -[ 5-√(16-x^2)]^2 } dx
= 20π∫(-4->4) √(16-x^2) dx
=40π∫(0->4) √(16-x^2) dx
=40π∫(0->π/2) 16 (cosu)^2 du
=320π∫(0->π/2) (1+cos2u) du
=320π [ u+(1/2)sin2u] |(0->π/2)
=160π
let
x= 4sinu
dx=4cosu du
x=0, u=0
x=4, u=π/2
先画草图,再求体积,答案如图所示