พาราโบลาหมุนรอบแกน x จะคำนวณปริมาตรของตัวปฏิวัติได้อย่างไร? พื้นที่ของรูปทรงแบน
ปริมาตรของตัวการปฏิวัติสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:
ในสูตร ต้องมีตัวเลขอยู่ก่อนอินทิกรัล มันจึงเกิดขึ้น - ทุกสิ่งที่หมุนเวียนในชีวิตเชื่อมโยงกับค่าคงที่นี้
ฉันคิดว่ามันง่ายที่จะเดาวิธีกำหนดขีดจำกัดของการรวม "a" และ "be" จากภาพวาดที่เสร็จสมบูรณ์
ฟังก์ชัน... ฟังก์ชันนี้คืออะไร? มาดูภาพวาดกัน รูประนาบนั้นล้อมรอบด้วยกราฟของพาราโบลาที่อยู่ด้านบน นี่คือฟังก์ชันที่บอกเป็นนัยในสูตร
ในทางปฏิบัติ บางครั้งรูปทรงแบนอาจอยู่ใต้แกน สิ่งนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงอะไรเลย - ฟังก์ชันในสูตรจะเป็นกำลังสอง: ดังนั้น ปริมาณของเนื้อความแห่งการปฏิวัตินั้นไม่เป็นลบเสมอซึ่งสมเหตุสมผลมาก
ลองคำนวณปริมาตรของการหมุนโดยใช้สูตรนี้:
ดังที่ฉันได้กล่าวไปแล้วอินทิกรัลมักจะกลายเป็นเรื่องง่ายเสมอสิ่งสำคัญคือต้องระวัง
คำตอบ:
ในคำตอบของคุณ คุณต้องระบุมิติ - หน่วยลูกบาศก์ นั่นคือในร่างกายการหมุนของเรามี "ลูกบาศก์" ประมาณ 3.35 ทำไมต้องลูกบาศก์ หน่วย? เพราะเป็นสูตรสากลที่สุด อาจมีลูกบาศก์เซนติเมตร ลูกบาศก์เมตร ลูกบาศก์กิโลเมตร ฯลฯ นั่นคือจำนวนผู้ชายตัวเขียวที่คุณจินตนาการใส่ในจานบินได้กี่คน
ตัวอย่างที่ 2
ค้นหาปริมาตรของวัตถุที่เกิดจากการหมุนรอบแกนของรูปที่ล้อมรอบด้วยเส้น , ,
นี่คือตัวอย่างให้คุณแก้ด้วยตัวเอง เฉลยเต็มและเฉลยท้ายบทเรียน
ลองพิจารณาปัญหาที่ซับซ้อนอีกสองปัญหาซึ่งมักพบในทางปฏิบัติเช่นกัน
ตัวอย่างที่ 3
คำนวณปริมาตรของร่างกายที่ได้จากการหมุนรอบแกน abscissa ของรูปที่ล้อมรอบด้วยเส้น , , และ
สารละลาย:ให้เราพรรณนาในการวาดภาพร่างแบนที่ล้อมรอบด้วยเส้น , , , โดยไม่ลืมว่าสมการกำหนดแกน:
รูปที่ต้องการจะแรเงาด้วยสีน้ำเงิน เมื่อมันหมุนรอบแกน มันจะกลายเป็นโดนัทเหนือจริงที่มีสี่มุม
ให้เราคำนวณปริมาตรของตัววัตถุที่หมุนดังนี้ ความแตกต่างในปริมาณของร่างกาย.
ก่อนอื่น มาดูรูปที่วงกลมสีแดงกันก่อน เมื่อมันหมุนรอบแกน จะได้กรวยที่ถูกตัดทอน ให้เราแสดงปริมาตรของกรวยที่ถูกตัดทอนนี้ด้วย
พิจารณาร่างที่วงกลมด้วยสีเขียว หากคุณหมุนรูปนี้รอบแกน คุณจะได้กรวยที่ถูกตัดทอนด้วย ซึ่งเล็กกว่าเล็กน้อยเท่านั้น เรามาแสดงปริมาตรของมันด้วย
และเห็นได้ชัดว่าความแตกต่างในปริมาตรก็คือปริมาตรของ "โดนัท" ของเรานั่นเอง
เราใช้สูตรมาตรฐานเพื่อหาปริมาตรของตัววัตถุที่หมุน:
1) รูปที่วงกลมสีแดงมีเส้นตรงล้อมรอบด้านบน ดังนั้น:
2) รูปที่วงกลมสีเขียวมีเส้นตรงล้อมรอบด้านบน ดังนั้น:
3) ปริมาตรของตัวการหมุนที่ต้องการ:
คำตอบ:
อยากรู้ว่าในกรณีนี้สามารถตรวจสอบวิธีแก้ปัญหาได้โดยใช้สูตรของโรงเรียนในการคำนวณปริมาตรของกรวยที่ถูกตัดทอน
การตัดสินใจมักจะเขียนให้สั้นลง บางอย่างเช่นนี้
ตอนนี้เรามาพักสักหน่อยแล้วเล่าให้คุณฟังเกี่ยวกับภาพลวงตาทางเรขาคณิต
ผู้คนมักจะมีภาพลวงตาที่เกี่ยวข้องกับหนังสือเล่มต่างๆ ซึ่ง Perelman (ไม่ใช่คนนั้น) สังเกตเห็นในหนังสือเล่มนี้ เรขาคณิตที่สนุกสนาน. ดูรูปร่างแบนในปัญหาที่แก้ไขแล้ว - ดูเหมือนว่าจะมีพื้นที่น้อย และปริมาตรของตัวการปฏิวัติมีมากกว่า 50 ลูกบาศก์หน่วย ซึ่งดูเหมือนใหญ่เกินไป อย่างไรก็ตาม คนทั่วไปดื่มของเหลวเท่ากับห้องที่มีพื้นที่ 18 ตารางเมตรตลอดชีวิต ซึ่งในทางกลับกันดูเหมือนว่าจะมีปริมาณน้อยเกินไป
โดยทั่วไปแล้วระบบการศึกษาในสหภาพโซเวียตนั้นดีที่สุดอย่างแท้จริง หนังสือเล่มเดียวกันของ Perelman ซึ่งเขียนโดยเขาย้อนกลับไปในปี 1950 ได้รับการพัฒนาเป็นอย่างดีดังที่นักอารมณ์ขันพูดโดยคิดและสอนให้มองหาวิธีแก้ไขปัญหาดั้งเดิมที่ไม่ได้มาตรฐาน ฉันเพิ่งอ่านบางบทซ้ำด้วยความสนใจอย่างมาก ฉันขอแนะนำ เรื่องนี้สามารถเข้าถึงได้แม้กระทั่งสำหรับนักมานุษยวิทยา ไม่ คุณไม่จำเป็นต้องยิ้มที่ฉันให้เวลาว่าง ความรอบรู้และขอบเขตอันกว้างไกลในการสื่อสารเป็นสิ่งที่ดี
หลังจากการพูดนอกเรื่องโคลงสั้น ๆ ก็เหมาะสมที่จะแก้ไขงานสร้างสรรค์:
ตัวอย่างที่ 4
คำนวณปริมาตรของวัตถุที่เกิดจากการหมุนรอบแกนของรูปทรงแบนที่ล้อมรอบด้วยเส้น , , โดยที่ .
นี่คือตัวอย่างให้คุณแก้ด้วยตัวเอง โปรดทราบว่าทุกสิ่งเกิดขึ้นในวงดนตรี กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ มีการจำกัดขอบเขตของการบูรณาการที่เตรียมไว้ในทางปฏิบัติแล้ว พยายามวาดกราฟของฟังก์ชันตรีโกณมิติอย่างถูกต้องด้วย หากอาร์กิวเมนต์ถูกหารด้วยสอง: กราฟจะยืดออกสองครั้งตามแนวแกน พยายามหาให้ได้อย่างน้อย 3-4 จุด ตามตารางตรีโกณมิติและวาดภาพให้สมบูรณ์แม่นยำยิ่งขึ้น เฉลยเต็มและเฉลยท้ายบทเรียน อย่างไรก็ตามงานสามารถแก้ไขได้อย่างมีเหตุผลและไม่สมเหตุสมผลมากนัก
การคำนวณปริมาตรของร่างกายที่เกิดจากการหมุน
รูปร่างแบนรอบแกน
ย่อหน้าที่สองจะน่าสนใจยิ่งกว่าย่อหน้าแรก งานในการคำนวณปริมาตรของการหมุนรอบแกนกำหนดก็เป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไปในงานทดสอบ ระหว่างทางก็จะมีการพิจารณา ปัญหาการหาพื้นที่ของรูปวิธีที่สองคือการบูรณาการตามแนวแกน ซึ่งจะช่วยให้คุณไม่เพียงแต่พัฒนาทักษะของคุณเท่านั้น แต่ยังสอนให้คุณค้นหาเส้นทางการแก้ปัญหาที่ทำกำไรได้มากที่สุดอีกด้วย นอกจากนี้ยังมีความหมายในชีวิตจริงในเรื่องนี้! ขณะที่ครูของฉันเกี่ยวกับวิธีการสอนคณิตศาสตร์เล่าด้วยรอยยิ้ม ผู้สำเร็จการศึกษาหลายคนขอบคุณเธอด้วยคำว่า: “วิชาของคุณช่วยเราได้มาก ตอนนี้เราเป็นผู้จัดการที่มีประสิทธิภาพและบริหารจัดการพนักงานได้อย่างเหมาะสมที่สุด” เมื่อใช้โอกาสนี้ ฉันขอแสดงความขอบคุณต่อเธอเป็นอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อฉันใช้ความรู้ที่ได้รับตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้ =)
ตัวอย่างที่ 5
ให้เป็นรูปแบนที่ล้อมรอบด้วยเส้น , , .
1) หาพื้นที่ของรูปทรงแบนที่ล้อมรอบด้วยเส้นเหล่านี้
2) ค้นหาปริมาตรของร่างกายที่ได้จากการหมุนรูปทรงแบนที่ล้อมรอบด้วยเส้นเหล่านี้รอบแกน
ความสนใจ!แม้ว่าคุณต้องการอ่านเฉพาะประเด็นที่สองก่อนก็ตาม อย่างจำเป็นอ่านอันแรก!
สารละลาย:งานประกอบด้วยสองส่วน เริ่มจากจัตุรัสกันก่อน
1) มาวาดรูปกันเถอะ:
เห็นได้ง่ายว่าฟังก์ชันระบุกิ่งบนของพาราโบลา และฟังก์ชันระบุกิ่งล่างของพาราโบลา เบื้องหน้าเราคือพาราโบลาเล็กๆ น้อยๆ ที่ "อยู่ข้างๆ ตัวมัน"
ตัวเลขที่ต้องการซึ่งเป็นพื้นที่ที่จะพบนั้นมีสีน้ำเงิน
จะหาพื้นที่ของรูปได้อย่างไร? สามารถพบได้ในลักษณะ "ปกติ" ซึ่งมีการอภิปรายในชั้นเรียน อินทิกรัลที่แน่นอน วิธีการคำนวณพื้นที่ของรูป. นอกจากนี้ พื้นที่ของรูปยังพบเป็นผลรวมของพื้นที่:
– ในส่วน;
- ในส่วน
นั่นเป็นเหตุผล:
เหตุใดวิธีแก้ปัญหาปกติจึงไม่ดีในกรณีนี้ อย่างแรก เรามีอินทิกรัลสองตัว ประการที่สอง อินทิกรัลคือราก และรากในอินทิกรัลไม่ใช่ของขวัญ และนอกจากนี้ คุณอาจสับสนในการแทนที่ขีดจำกัดของอินทิกรัลได้ แน่นอนว่าอินทิกรัลไม่ใช่ตัวฆ่า แต่ในทางปฏิบัติทุกอย่างอาจเศร้ากว่านี้มาก ฉันแค่เลือกฟังก์ชันที่ "ดีกว่า" สำหรับปัญหา
มีวิธีแก้ไขที่มีเหตุผลมากกว่านี้: ประกอบด้วยการสลับไปใช้ฟังก์ชันผกผันและบูรณาการตามแกน
จะหาฟังก์ชันผกผันได้อย่างไร? พูดโดยคร่าวๆ คุณต้องแสดง "x" ถึง "y" ก่อนอื่น มาดูพาราโบลากันก่อน:
แค่นี้ก็เพียงพอแล้ว แต่มาตรวจสอบให้แน่ใจว่าฟังก์ชันเดียวกันนี้สามารถได้รับมาจากสาขาด้านล่าง:
ง่ายกว่าด้วยเส้นตรง:
ตอนนี้ดูที่แกน: โปรดเอียงศีรษะไปทางขวา 90 องศาเป็นระยะๆ ขณะที่คุณอธิบาย (นี่ไม่ใช่เรื่องตลก!) รูปที่เราต้องการนั้นอยู่บนส่วนซึ่งระบุด้วยเส้นประสีแดง ในกรณีนี้ เส้นตรงจะอยู่เหนือพาราโบลา ซึ่งหมายความว่าควรหาพื้นที่ของรูปโดยใช้สูตรที่คุณคุ้นเคยอยู่แล้ว: มีการเปลี่ยนแปลงอะไรในสูตร? แค่จดหมายและไม่มีอะไรเพิ่มเติม
! หมายเหตุ: ควรตั้งค่าขีดจำกัดการรวมตามแกน จากล่างขึ้นบนอย่างเคร่งครัด!
ค้นหาพื้นที่:
ในส่วนนี้:
โปรดทราบว่าฉันดำเนินการบูรณาการอย่างไร นี่เป็นวิธีที่สมเหตุสมผลที่สุด และในย่อหน้าถัดไปของงานจะชัดเจนว่าทำไม
สำหรับผู้อ่านที่สงสัยความถูกต้องของการรวม ฉันจะค้นหาอนุพันธ์:
ได้รับฟังก์ชันอินทิแกรนด์ดั้งเดิม ซึ่งหมายความว่าการอินทิเกรตดำเนินการอย่างถูกต้อง
คำตอบ:
2) ให้เราคำนวณปริมาตรของร่างกายที่เกิดจากการหมุนของรูปนี้รอบแกน
ฉันจะวาดรูปใหม่โดยใช้ดีไซน์ที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย:
ดังนั้น ภาพที่แรเงาด้วยสีน้ำเงินจะหมุนรอบแกน ผลที่ได้คือ “ผีเสื้อบินโฉบ” ที่หมุนรอบแกนของมัน
ในการหาปริมาตรของตัววัตถุที่หมุน เราจะอินทิเกรตตามแนวแกน ก่อนอื่นเราต้องไปที่ฟังก์ชันผกผัน สิ่งนี้ได้ทำไปแล้วและอธิบายโดยละเอียดในย่อหน้าก่อนหน้า
ตอนนี้เราเอียงศีรษะไปทางขวาอีกครั้งแล้วศึกษารูปร่างของเรา แน่นอนว่าปริมาตรของตัวการหมุนควรพบว่าเป็นผลต่างของปริมาตร
เราหมุนรูปที่วงกลมเป็นสีแดงรอบแกนส่งผลให้มีกรวยที่ถูกตัดทอน ให้เราแสดงปริมาตรนี้ด้วย
เราหมุนรูปที่วงกลมเป็นสีเขียวรอบแกนและแสดงด้วยปริมาตรของตัววัตถุที่หมุนได้
ปริมาตรของผีเสื้อของเราเท่ากับปริมาตรที่แตกต่างกัน
เราใช้สูตรเพื่อหาปริมาตรของตัวปฏิวัติ:
ความแตกต่างจากสูตรในย่อหน้าก่อนหน้าคืออะไร? เฉพาะในจดหมายเท่านั้น
แต่ข้อดีของการอินทิเกรตที่ผมพูดถึงไปเมื่อเร็วๆ นี้นั้นหาได้ง่ายกว่าการยกอินทิเกรตครั้งแรกเป็นยกกำลังที่ 4 มาก
คำตอบ:
อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ผีเสื้อขี้โรค
โปรดทราบว่าหากหมุนรูปร่างแบนๆ เดียวกันรอบๆ แกน คุณจะได้รูปร่างของการหมุนที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง โดยมีปริมาตรที่แตกต่างกันตามธรรมชาติ
ตัวอย่างที่ 6
ให้เป็นรูปแบนล้อมรอบด้วยเส้นและแกน
1) ไปที่ฟังก์ชันผกผันและค้นหาพื้นที่ของรูประนาบที่ล้อมรอบด้วยเส้นเหล่านี้โดยการรวมเข้ากับตัวแปร
2) คำนวณปริมาตรของร่างกายที่ได้จากการหมุนรูปทรงแบนที่ล้อมรอบด้วยเส้นเหล่านี้รอบแกน
นี่คือตัวอย่างให้คุณแก้ด้วยตัวเอง ผู้ที่สนใจสามารถหาพื้นที่ของรูปได้ด้วยวิธี "ปกติ" ดังนั้นให้ตรวจสอบจุดที่ 1) แต่ถ้าฉันขอย้ำอีกครั้งว่าคุณหมุนร่างแบนรอบแกนคุณจะได้ร่างการหมุนที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงด้วยปริมาตรที่แตกต่างกันซึ่งเป็นคำตอบที่ถูกต้อง (สำหรับผู้ที่ต้องการแก้ปัญหาด้วย)
วิธีแก้ปัญหาที่สมบูรณ์สำหรับสองประเด็นที่เสนอของงานอยู่ที่ส่วนท้ายของบทเรียน
ใช่ และอย่าลืมเอียงศีรษะไปทางขวาเพื่อทำความเข้าใจเนื้อความของการหมุนเวียนและขีดจำกัดของการรวมเข้าด้วยกัน!
ฉันกำลังจะจบบทความ แต่วันนี้พวกเขาได้นำตัวอย่างที่น่าสนใจมาใช้ในการหาปริมาตรของการหมุนรอบแกนพิกัด สด:
ตัวอย่างที่ 7
คำนวณปริมาตรของวัตถุที่เกิดจากการหมุนรอบแกนของภาพที่ล้อมรอบด้วยเส้นโค้งและ สาขาด้านซ้ายที่ไม่ได้ใช้ของพาราโบลาสอดคล้องกับฟังก์ชันผกผัน - กราฟของฟังก์ชันจะอยู่ที่ส่วนที่อยู่เหนือแกน
มีเหตุผลที่จะสรุปได้ว่าปริมาตรของตัวการปฏิวัติควรหาเป็นผลรวมของปริมาตรของตัวการปฏิวัติ!
เราใช้สูตร:
ในกรณีนี้:
คำตอบ:
ใน ปัญหาการหาพื้นที่ของรูปมักใช้การรวมพื้นที่ แต่การรวมปริมาตรของวัตถุการหมุนนั้นหาได้ยากเนื่องจากความหลากหลายดังกล่าวเกือบจะหลุดออกจากขอบเขตการมองเห็นของฉัน อย่างไรก็ตาม ยังเป็นเรื่องดีที่ตัวอย่างที่เราพูดคุยกันนั้นปรากฏทันเวลา – เราสามารถดึงข้อมูลที่เป็นประโยชน์ได้มากมาย
โปรโมทฟิกเกอร์สำเร็จ!
ทรงกระบอกคือวัตถุทรงเรขาคณิตธรรมดาๆ ที่ได้มาจากการหมุนสี่เหลี่ยมรอบด้านใดด้านหนึ่ง คำจำกัดความอีกประการหนึ่ง: ทรงกระบอกคือวัตถุทรงเรขาคณิตที่ล้อมรอบด้วยพื้นผิวทรงกระบอกและมีระนาบขนานสองอันที่ตัดกัน
สูตรปริมาตรกระบอกสูบ
หากคุณต้องการทราบวิธีคำนวณปริมาตรของทรงกระบอก สิ่งที่คุณต้องทำคือหาความสูง (h) และรัศมี (r) แล้วแทนค่าลงในสูตร:
หากคุณดูสูตรนี้อย่างละเอียด คุณจะสังเกตเห็นว่า (\pi r^2) คือสูตรสำหรับพื้นที่ของวงกลม และในกรณีของเราคือพื้นที่ของฐาน
ดังนั้น สามารถเขียนสูตรปริมาตรของทรงกระบอกในรูปของพื้นที่ฐานและความสูงได้ดังนี้
เครื่องคิดเลขออนไลน์ของเราจะช่วยคุณคำนวณปริมาตรของทรงกระบอก เพียงป้อนพารามิเตอร์ที่ระบุของกระบอกสูบและรับปริมาตร
เครื่องหมายของคุณ
[เรตติ้ง: 168 เฉลี่ย: 3.4]
ปริมาตรของสูตรทรงกระบอก (ใช้รัศมีฐานและความสูง)
(V=\pi r^2 h) โดยที่
r คือรัศมีของฐานกระบอกสูบ
ชั่วโมง - ความสูงของกระบอกสูบ
ปริมาตรของสูตรทรงกระบอก (ผ่านพื้นที่ฐานและส่วนสูง)
S คือพื้นที่ของฐานกระบอกสูบ
ชั่วโมง - ความสูงของกระบอกสูบ
เครื่องคิดเลขปริมาตรกระบอกสูบออนไลน์
วิธีหาปริมาตรของตัวปฏิวัติโดยใช้อินทิกรัล
การใช้อินทิกรัลจำกัดเขตทำให้คุณสามารถคำนวณได้ไม่เพียงแค่เท่านั้น พื้นที่ของหุ่นเครื่องบินแต่ยังรวมถึงปริมาตรของวัตถุที่เกิดจากการหมุนของตัวเลขเหล่านี้รอบแกนพิกัดด้วย
ร่างกายที่เกิดจากการหมุนรอบแกน Ox ของรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูส่วนโค้งที่ล้อมรอบด้วยกราฟของฟังก์ชัน y= f(x) มีปริมาตร
ในทำนองเดียวกัน ปริมาตร v ของวัตถุที่ได้จากการหมุนรอบแกนกำหนด (Oy) ของรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูส่วนโค้งจะแสดงโดยสูตร
เมื่อคำนวณพื้นที่ของรูประนาบ เราได้เรียนรู้ว่าพื้นที่ของรูปบางรูปสามารถหาได้ว่าเป็นผลต่างของปริพันธ์สองค่า โดยปริพันธ์เป็นฟังก์ชันที่จำกัดรูปจากด้านบนและด้านล่าง สิ่งนี้คล้ายกับสถานการณ์ที่มีวัตถุที่หมุนได้บางส่วน ซึ่งปริมาตรของวัตถุจะถูกคำนวณเป็นผลต่างระหว่างปริมาตรของวัตถุทั้งสอง กรณีดังกล่าวจะกล่าวถึงในตัวอย่างที่ 3, 4 และ 5
ตัวอย่างที่ 1
ค้นหาปริมาตรของร่างกายที่เกิดจากการหมุนรอบแกนแอบซิสซา (Ox) ของรูปที่ล้อมรอบด้วยไฮเปอร์โบลา แกนแอบซิสซา และเส้นตรง
สารละลาย. เราค้นหาปริมาตรของตัววัตถุที่หมุนโดยใช้สูตร (1) โดยที่ และขีดจำกัดของการรวม a = 1, b = 4:
ตัวอย่างที่ 2
ค้นหาปริมาตรของทรงกลมที่มีรัศมี R
สารละลาย. ลองพิจารณาลูกบอลว่าเป็นวัตถุที่ได้จากการหมุนรอบแกนแอบซิสซาของรัศมีครึ่งวงกลม R โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุดกำเนิด จากนั้นในสูตร (1) ฟังก์ชันจำนวนเต็มจะถูกเขียนในรูปแบบ และขีดจำกัดของการรวมคือ -R และ R ดังนั้น
ไม่มีเวลาเจาะลึกวิธีแก้ปัญหาใช่ไหม?
สั่งงานได้เลย!
ตัวอย่างที่ 3จงหาปริมาตรของวัตถุที่เกิดจากการหมุนรอบแกนแอบซิสซา (Ox) ของภาพที่อยู่ระหว่างพาราโบลากับ
ลองจินตนาการถึงปริมาตรที่ต้องการว่าเป็นค่าต่างในปริมาตรของวัตถุที่ได้จากการหมุนเส้นโค้งรูปสี่เหลี่ยมคางหมู ABCDE และ ABFDE รอบแกน abscissa เราค้นหาปริมาตรของวัตถุเหล่านี้โดยใช้สูตร (1) ซึ่งขีดจำกัดของการอินทิเกรตเท่ากับและเป็นจุดหักเหของจุด B และ D ของจุดตัดของพาราโบลา ตอนนี้เราสามารถหาปริมาตรของร่างกายได้:
ตัวอย่างที่ 4
คำนวณปริมาตรของพรู (พรูคือวัตถุที่ได้จากการหมุนวงกลมรัศมี a รอบแกนที่อยู่ในระนาบที่ระยะห่าง b จากศูนย์กลางของวงกลม ()
เช่น พวงมาลัยมีรูปทรงพรู)
สารละลาย. ให้วงกลมหมุนรอบแกนวัว (รูปที่.
สูตรพื้นที่และปริมาตรของรูปทรงเรขาคณิต
20) ปริมาตรของทอรัสสามารถแสดงเป็นผลต่างในปริมาตรของวัตถุที่ได้จากการหมุนของสี่เหลี่ยมคางหมูเชิงโค้ง ABCDE และ ABLDE รอบแกน Ox
สมการของวงกลม LBCD คือ
และสมการของเส้นโค้งบีซีดี
และสมการของเส้นโค้ง BLD
เมื่อใช้ความแตกต่างระหว่างปริมาตรของร่างกาย เราจะได้นิพจน์สำหรับปริมาตรของทอรัส v
ตัวอย่างที่ 5
จงหาปริมาตรของร่างกายที่เกิดจากการหมุนรอบแกนพิกัด (Oy) ของภาพที่ล้อมรอบด้วยเส้น และ
ลองจินตนาการถึงปริมาตรที่ต้องการว่าเป็นความแตกต่างระหว่างปริมาตรของวัตถุที่ได้จากการหมุนรอบแกนพิกัดของสามเหลี่ยม OBA และ OnBA ทรงสี่เหลี่ยมคางหมูโค้ง
เราค้นหาปริมาตรของวัตถุเหล่านี้โดยใช้สูตร (2) ขีดจำกัดของการอินทิเกรตคือ และ - พิกัดของจุด O และ B ของจุดตัดของพาราโบลากับเส้นตรง
ดังนั้นเราจึงได้ปริมาตรของร่างกาย:
ด้านบนของหน้า
ทำการทดสอบในหัวข้ออินทิกรัล
จุดเริ่มต้นของหัวข้อ “บูรณาการ”
อินทิกรัลไม่จำกัด: แนวคิดพื้นฐาน คุณสมบัติ ตารางอินทิกรัลไม่จำกัด
ค้นหาอินทิกรัลไม่ จำกัด: จุดเริ่มต้น, ตัวอย่างของการแก้ปัญหา
วิธีการเปลี่ยนตัวแปรในอินทิกรัลไม่จำกัด
บูรณาการโดยการรวมเครื่องหมายดิฟเฟอเรนเชียลเข้าด้วยกัน
วิธีการบูรณาการโดยส่วนต่างๆ
การบูรณาการเศษส่วน
การบูรณาการฟังก์ชันตรรกยะและวิธีการหาค่าสัมประสิทธิ์ที่ไม่ได้กำหนดไว้
การบูรณาการฟังก์ชันที่ไม่ลงตัวบางประการ
การบูรณาการฟังก์ชันตรีโกณมิติ
อินทิกรัลที่แน่นอน
พื้นที่ของรูประนาบโดยใช้อินทิกรัล
อินทิกรัลที่ไม่เหมาะสม
การคำนวณอินทิกรัลสองเท่า
ความยาวส่วนโค้งของเส้นโค้งโดยใช้อินทิกรัล
พื้นที่ผิวของการปฏิวัติโดยใช้อินทิกรัล
การกำหนดการทำงานของแรงโดยใช้อินทิกรัล
เปลที่ดีที่สุดในวิชาคณิตศาสตร์ เชิงคุณภาพ ไม่มีอะไรพิเศษ
ปริมาตรของรูปทรงเรขาคณิต- ลักษณะเชิงปริมาณของพื้นที่ที่ร่างกายหรือสารครอบครอง ปริมาตรของตัวเรือหรือภาชนะบรรจุถูกกำหนดโดยรูปร่างและขนาดเชิงเส้น
ปริมาตรของลูกบาศก์
ปริมาตรของลูกบาศก์เท่ากับลูกบาศก์ของความยาวของใบหน้าของเธอ
สูตรคิวบ์
ปริมาตรของลูกบาศก์อยู่ที่ไหน
- ความยาวของลูกบาศก์
พื้นที่ปริซึม
พื้นที่ปริซึมเท่ากับผลคูณของพื้นผิวด้านล่างของปริซึมและความสูง
สูตรปริมาตรปริซึม
ระดับของปริซึมอยู่ที่ไหน
- ฐานของปริซึม
- ความสูงของปริซึม
ปริมาตรของขนาน
ปริมาตรของขนานเท่ากับผลคูณของพื้นผิวฐานสัมพันธ์กับความสูง
ปริมาตรของสูตรขนาน
ปริมาตรของเส้นขนานอยู่ที่ไหน
- พื้นที่ฐาน
— ความสูง ความสูง.
ปริมาตรของทรงสี่เหลี่ยมด้านขนานก็เหมือนกับผลคูณของความยาว ความกว้าง และความสูง
สูตรหาปริมาตรของทรงสี่เหลี่ยมด้านขนาน
โดยที่ปริมาตรของสี่เหลี่ยมด้านขนานคือ
- ความยาว,
- ความกว้าง
- ความสูง.
ปริมาตรของปิรามิด
ปริมาตรของปิรามิดคิดเป็นหนึ่งในสามของผลิตภัณฑ์ในพื้นที่ฐานตามความสูง
สูตรปริมาตรของปิรามิด
ปริมาตรของปิรามิดอยู่ที่ไหน
- ฐานของฐานปิรามิด
- ความยาวของปิรามิด
ปริมาตรของจัตุรมุขปกติ
สูตรปริมาตรของจัตุรมุขปกติ
ปล่อยให้เส้นมีจำกัด รูปเครื่องบินถูกกำหนดไว้ในระบบพิกัดเชิงขั้ว
ตัวอย่าง: คำนวณเส้นรอบวง: x 2 +y 2 =R 2
คำนวณความยาวของส่วนที่ 4 ของวงกลมที่อยู่ในจตุภาคแรก (x≥0, y≥0):
หากมีการระบุสมการของเส้นโค้งในรูปแบบพารามิเตอร์:
ฟังก์ชัน x(t), y(t) ถูกกำหนดและต่อเนื่องพร้อมกับอนุพันธ์ของพวกมันในช่วงเวลา [α,β] อนุพันธ์แล้วแทนลงในสูตร:
และให้สิ่งนั้น
เราได้รับ
เพิ่มตัวคูณ
ภายใต้สัญลักษณ์ของราก และในที่สุดเราก็ได้
หมายเหตุ: เมื่อพิจารณาจากเส้นโค้งระนาบ คุณยังสามารถพิจารณาฟังก์ชันที่กำหนดพารามิเตอร์ในปริภูมิ จากนั้นเพิ่มฟังก์ชัน z=z(t) และสูตร
ตัวอย่าง: คำนวณความยาวของแอสรอยด์ ซึ่งได้จากสมการ: x=a*cos 3 (t), y=a*sin 3 (t), a>0
คำนวณความยาวของส่วนที่ 4:
ตามสูตร
ความยาวส่วนโค้งของเส้นโค้งระนาบที่ระบุในระบบพิกัดเชิงขั้ว:
ให้สมการเส้นโค้งได้รับในระบบพิกัดเชิงขั้ว:
- ฟังก์ชันต่อเนื่อง พร้อมด้วยอนุพันธ์ของมันในช่วงเวลา [α,β]
สูตรการเปลี่ยนจากพิกัดเชิงขั้ว:
พิจารณาเป็นพารามิเตอร์:
ϕ - พารามิเตอร์ตาม f-le
2
เช่น คำนวณความยาวของเส้นโค้ง:
>0
แนวคิด: ลองคำนวณครึ่งหนึ่งของเส้นรอบวง:
ปริมาตรของร่างกายคำนวณจากพื้นที่หน้าตัดของร่างกาย
ปล่อยให้ร่างกายถูกล้อมรอบด้วยพื้นผิวปิดและปล่อยให้พื้นที่ของส่วนใด ๆ ของร่างกายนี้เป็นที่รู้จักโดยระนาบตั้งฉากกับแกนวัว บริเวณนี้จะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของระนาบการตัด
ให้แนบทั้งตัวอยู่ระหว่างระนาบ 2 ระนาบที่ตั้งฉากกับแกนวัว ตัดกันที่จุด x=a, x=b (a
ในการกำหนดปริมาตรของวัตถุดังกล่าว เราแบ่งออกเป็นชั้นๆ โดยใช้ระนาบการตัดตั้งฉากกับแกน Ox แล้วตัดกันที่จุดต่างๆ ในทุกช่วงเวลาบางส่วน
. มาเลือกกัน
และสำหรับแต่ละค่า i=1,….,n เราจะสร้างตัวทรงกระบอก โดยมีเจเนราทริกซ์ขนานกับ Ox และตัวชี้นำคือรูปร่างของส่วนลำตัวโดยระนาบ x=C i ปริมาตรของ ทรงกระบอกเบื้องต้นที่มีพื้นที่ฐาน S=C i และความสูง ∆x i V ผม =S(C ผม)∆x ผม . ปริมาตรของกระบอกสูบพื้นฐานทั้งหมดจะเท่ากับ
. ขีดจำกัดของผลรวมนี้ หากมีอยู่และจำกัดที่ค่าสูงสุด ∆х 0 เรียกว่าปริมาตรของตัววัตถุที่กำหนด
. เนื่องจาก V n คือผลรวมอินทิกรัลสำหรับฟังก์ชัน S(x) ที่ต่อเนื่องกันในช่วงเวลาหนึ่ง ดังนั้นขีดจำกัดที่ระบุจึงมีอยู่ (เงื่อนไขของการดำรงอยู่) และแสดงด้วย def บูรณาการ
- ปริมาตรของร่างกายคำนวณจากพื้นที่หน้าตัด
ปริมาณของร่างแห่งการปฏิวัติ:
ปล่อยให้ร่างกายเกิดขึ้นโดยการหมุนรอบแกน Ox ของเส้นโค้งสี่เหลี่ยมคางหมูซึ่งจำกัดด้วยกราฟของฟังก์ชัน y=f(x) แกน Ox และเส้นตรง x=a, x=b
ปล่อยให้ฟังก์ชัน y=f(x) ถูกกำหนดและต่อเนื่องกันบนเซกเมนต์นั้นและไม่เป็นลบบนเซกเมนต์นั้น ดังนั้น ส่วนของลำตัวนี้โดยระนาบที่ตั้งฉากกับ Ox จะเป็นวงกลมที่มีรัศมี R=y(x)=f(x ). พื้นที่ของวงกลม S(x)=Пy 2 (x)=П 2. การแทนที่สูตร
เราได้รับสูตรสำหรับคำนวณปริมาตรของการหมุนรอบแกน Ox:
หากรูปสี่เหลี่ยมคางหมูโค้งซึ่งจำกัดด้วยกราฟของฟังก์ชันต่อเนื่องหมุนรอบแกน Oy ดังนั้นปริมาตรของวัตถุที่หมุนจะเป็น:
สามารถคำนวณปริมาตรเดียวกันได้โดยใช้สูตร:
. หากเส้นตรงถูกกำหนดโดยสมการพาราเมตริก:
โดยการแทนที่ตัวแปรที่เราได้รับ:
หากเส้นตรงถูกกำหนดโดยสมการพาราเมตริก:
y (α)= ค , y (β)= d . การแทนที่ y = y (t) เราได้รับ:
คำนวณเนื้อความของการปฏิวัติรอบแกนของพาราโบลา .
2) คำนวณ V ของวัตถุที่หมุนรอบแกน OX ของสี่เหลี่ยมคางหมูโค้งที่ล้อมรอบด้วยเส้นตรง y=0 ซึ่งเป็นส่วนโค้ง (โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุด (1;0) และรัศมี = 1) โดยมี .
พื้นที่ผิวของตัววัตถุที่หมุน
ปล่อยให้พื้นผิวที่กำหนดเกิดขึ้นโดยการหมุนเส้นโค้ง y =f(x) รอบแกน Ox จำเป็นต้องกำหนด S ของพื้นผิวนี้ที่
ปล่อยให้ฟังก์ชัน y =f(x) ถูกกำหนดและต่อเนื่องกัน โดยมีจุดที่ไม่เป็นธรรมชาติและไม่ติดลบในทุกจุดของเซ็กเมนต์ [a;b]
ให้เราวาดคอร์ดที่มีความยาวซึ่งเราแสดงตามลำดับ (n-chords)
ตามทฤษฎีบทของลากรองจ์:
พื้นที่ผิวของเส้นประที่อธิบายไว้ทั้งหมดจะเท่ากับ
คำจำกัดความ: ขีด จำกัด ของผลรวมนี้หากมีขอบเขตเมื่อจุดเชื่อมต่อที่ใหญ่ที่สุดของเส้นขาดสูงสุดเรียกว่าพื้นที่ของพื้นผิวการปฏิวัติที่อยู่ระหว่างการพิจารณา
สามารถพิสูจน์ได้ว่าหนึ่งร้อยลิมิตของผลรวม เท่ากับลิมิตของผลบวกรวมของ p-th
สูตรสำหรับ S พื้นผิวของตัวการปฏิวัติ =
S ของพื้นผิวที่เกิดจากการหมุนส่วนโค้งของเส้นโค้ง x=g(x) รอบแกน Oy ที่
ต่อเนื่องกับอนุพันธ์ของมัน
ถ้าเส้นโค้งถูกกำหนดแบบพาราเมตริกโดย ur-mix=x(ท) ,ย= ที(ที) ฉ-iix’(ที), ย’(ที), x(ที), ย(ที) ถูกกำหนดไว้ในช่วงเวลา [ก; ข], x(ก)= ก, x(ข)= ขแล้วทำการทดแทนด้วยการเปลี่ยนแปลงx= x(ที)
หากกำหนดเส้นโค้งแบบพาราเมตริก ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสูตรที่เราได้รับ:
ถ้าสมการเส้นโค้งถูกกำหนดไว้ในระบบพิกัดเชิงขั้ว
สพื้นผิวการหมุนรอบแกนจะเท่ากับ
การใช้อินทิกรัลเพื่อหาปริมาตรของตัววัตถุที่หมุน
ประโยชน์เชิงปฏิบัติของคณิตศาสตร์นั้นเกิดจากการที่ไม่มี
ความรู้ทางคณิตศาสตร์เฉพาะทำให้ยากต่อการเข้าใจหลักการของอุปกรณ์และการใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ ทุกคนในชีวิตต้องทำการคำนวณที่ค่อนข้างซับซ้อน ใช้อุปกรณ์ที่ใช้กันทั่วไป ค้นหาสูตรที่จำเป็นในหนังสืออ้างอิง และสร้างอัลกอริทึมง่ายๆ สำหรับการแก้ปัญหา ในสังคมสมัยใหม่ ความเชี่ยวชาญพิเศษที่ต้องมีการศึกษาระดับสูงมากขึ้นเรื่อยๆ เกี่ยวข้องกับการประยุกต์คณิตศาสตร์โดยตรง ดังนั้นคณิตศาสตร์จึงกลายเป็นวิชาที่สำคัญทางวิชาชีพสำหรับนักเรียน บทบาทนำเป็นของคณิตศาสตร์ในการสร้างการคิดแบบอัลกอริทึมซึ่งพัฒนาความสามารถในการปฏิบัติตามอัลกอริทึมที่กำหนดและสร้างอัลกอริทึมใหม่
ในขณะที่ศึกษาหัวข้อการใช้อินทิกรัลในการคำนวณปริมาตรของตัวการปฏิวัติ ฉันแนะนำให้นักเรียนในชั้นเรียนวิชาเลือกพิจารณาหัวข้อ: "ปริมาตรของตัวการปฏิวัติโดยใช้อินทิกรัล" ด้านล่างนี้เป็นคำแนะนำด้านระเบียบวิธีสำหรับการพิจารณาหัวข้อนี้:
1. พื้นที่ของรูปทรงแบน
จากหลักสูตรพีชคณิต เรารู้ว่าปัญหาเชิงปฏิบัตินำไปสู่แนวคิดเรื่องอินทิกรัลจำกัดเขต หนึ่งในนั้นคือการคำนวณพื้นที่ของรูปทรงแบนที่ล้อมรอบด้วยเส้นต่อเนื่อง y=f(x) (โดยที่ f(x)DIV_ADBLOCK243">
ลองคำนวณพื้นที่ของสี่เหลี่ยมคางหมูส่วนโค้งโดยใช้สูตรถ้าฐานของสี่เหลี่ยมคางหมูอยู่บนแกน x หรือใช้สูตร https://pandia.ru/text/77/502/images/image004_49.jpg" width ="526" ความสูง="262 src=">
https://pandia.ru/text/77/502/images/image006_95.gif" width="127" height="25 src=">.
ในการค้นหาปริมาตรของตัวการหมุนที่เกิดจากการหมุนของรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูโค้งรอบแกน Ox ซึ่งล้อมรอบด้วยเส้นหัก y=f(x) แกน Ox เส้นตรง x=a และ x=b เราคำนวณ โดยใช้สูตร
https://pandia.ru/text/77/502/images/image008_26.jpg" width="352" height="283 src=">Y
3.ปริมาตรกระบอกสูบ
https://pandia.ru/text/77/502/images/image011_58.gif" width="85" height="51">..gif" width="13" height="25">..jpg" width="401" height="355">จะได้กรวยโดยการหมุนสามเหลี่ยมมุมฉาก ABC (C = 90) รอบแกน Ox ที่ขา AC อยู่
ส่วน AB อยู่บนเส้นตรง y=kx+c โดยที่ https://pandia.ru/text/77/502/images/image019_33.gif" width="59" height="41 src=">
ให้ a=0, b=H (H คือความสูงของกรวย) จากนั้น Vhttps://pandia.ru/text/77/502/images/image021_27.gif" width="13" height="23 src= ">.
5.ปริมาตรของกรวยที่ถูกตัดทอน
กรวยที่ถูกตัดทอนสามารถรับได้โดยการหมุนสี่เหลี่ยมคางหมู ABCD (CDOx) รอบแกน Ox
ส่วน AB อยู่บนเส้นตรง y=kx+c โดยที่ , ค=ร.
เนื่องจากเส้นตรงผ่านจุด A (0;r)
ดังนั้น เส้นตรงจะมีลักษณะดังนี้ https://pandia.ru/text/77/502/images/image027_17.gif" width="303" height="291 src=">
ให้ a=0, b=H (H คือความสูงของกรวยที่ถูกตัดทอน) จากนั้น https://pandia.ru/text/77/502/images/image030_16.gif" width="36" height="17 src ="> = .
6. ปริมาตรของลูกบอล
สามารถรับลูกบอลได้โดยหมุนวงกลมที่มีจุดศูนย์กลาง (0;0) รอบแกนวัว ครึ่งวงกลมที่อยู่เหนือแกน Ox จะได้จากสมการ
https://pandia.ru/text/77/502/images/image034_13.gif" width="13" height="16 src=">x R.
นอกจาก การหาพื้นที่ของรูปเครื่องบินโดยใช้อินทิกรัลจำกัดจำนวน การประยุกต์ใช้หัวข้อที่สำคัญที่สุดคือ การคำนวณปริมาตรของตัวการปฏิวัติ. เนื้อหานั้นเรียบง่าย แต่ผู้อ่านต้องเตรียม: คุณต้องสามารถแก้ไขได้ อินทิกรัลไม่ จำกัด มีความซับซ้อนปานกลาง และใช้สูตรของนิวตัน-ไลบ์นิซเข้า อินทิกรัลที่แน่นอน . เช่นเดียวกับปัญหาในการหาพื้นที่คุณต้องมีทักษะในการวาดภาพอย่างมั่นใจซึ่งเกือบจะเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุด (เนื่องจากอินทิกรัลมักจะเป็นเรื่องง่าย) คุณสามารถเชี่ยวชาญเทคนิคการสร้างกราฟที่มีความสามารถและรวดเร็วด้วยความช่วยเหลือจากเนื้อหาด้านระเบียบวิธี . แต่อันที่จริงฉันได้พูดคุยเกี่ยวกับความสำคัญของการวาดภาพหลายครั้งในชั้นเรียนแล้ว .
โดยทั่วไป มีการประยุกต์ที่น่าสนใจมากมายในแคลคูลัสเชิงปริพันธ์ เมื่อใช้อินทิกรัลจำกัด คุณสามารถคำนวณพื้นที่ของรูป ปริมาตรของตัววัตถุที่หมุนได้ ความยาวของส่วนโค้ง พื้นที่ผิวของ ร่างกายและอีกมากมาย มันจะสนุกนะ ขอให้มองโลกในแง่ดี!
ลองนึกภาพรูปร่างแบนๆ บนระนาบพิกัด แนะนำ? ... สงสัยว่าใครนำเสนออะไร... =))) เราเจอพื้นที่แล้ว แต่นอกจากนี้ ตัวเลขนี้ยังสามารถหมุนและหมุนได้สองวิธี:
– รอบแกน x; – รอบแกนพิกัด
บทความนี้จะตรวจสอบทั้งสองกรณี การหมุนวิธีที่สองนั้นน่าสนใจเป็นพิเศษ โดยทำให้เกิดความยากมากที่สุด แต่จริงๆ แล้ววิธีแก้ปัญหาก็เกือบจะเหมือนกับการหมุนรอบแกน x ทั่วไป เป็นโบนัสฉันจะกลับไป ปัญหาการหาพื้นที่ของรูป และฉันจะบอกวิธีหาพื้นที่ด้วยวิธีที่สอง - ตามแนวแกน มันไม่ได้ให้โบนัสมากนักเพราะเนื้อหาเข้ากับหัวข้อได้ดี
เริ่มจากประเภทการหมุนที่ได้รับความนิยมมากที่สุดกันก่อน
การคำนวณปริมาตรของวัตถุที่เกิดจากการหมุนรูปร่างแบนรอบแกน
ตัวอย่างที่ 1
คำนวณปริมาตรของวัตถุที่ได้จากการหมุนรูปที่มีขอบเขตด้วยเส้นรอบแกน
สารละลาย:เช่นเดียวกับปัญหาการหาพื้นที่ วิธีแก้ปัญหาเริ่มต้นด้วยการวาดรูปแบน. นั่นคือบนเครื่องบิน จำเป็นต้องสร้างรูปที่ล้อมรอบด้วยเส้น และอย่าลืมว่าสมการระบุแกน วิธีการวาดภาพให้เสร็จอย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็วยิ่งขึ้นสามารถพบได้ในหน้าต่างๆ กราฟและคุณสมบัติของฟังก์ชันเบื้องต้น และ อินทิกรัลที่แน่นอน วิธีการคำนวณพื้นที่ของรูป . นี่เป็นคำเตือนของจีน และ ณ จุดนี้ ฉันจะไม่อยู่อีกต่อไป
การวาดภาพที่นี่ค่อนข้างง่าย:
รูปทรงแบนที่ต้องการจะถูกแรเงาด้วยสีน้ำเงินซึ่งเป็นสิ่งที่หมุนรอบแกน จากผลของการหมุน ผลลัพธ์ที่ได้คือจานบินทรงรีเล็กน้อยซึ่งมีความสมมาตรรอบแกน ที่จริงแล้วร่างกายมีชื่อทางคณิตศาสตร์ แต่ฉันขี้เกียจเกินกว่าจะดูในหนังสืออ้างอิง ดังนั้นเราจึงเดินหน้าต่อไป
จะคำนวณปริมาตรของตัวปฏิวัติได้อย่างไร?
ปริมาตรของตัวการปฏิวัติสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:
ในสูตร ต้องมีตัวเลขอยู่ก่อนอินทิกรัล มันจึงเกิดขึ้น - ทุกสิ่งที่หมุนเวียนในชีวิตเชื่อมโยงกับค่าคงที่นี้
ฉันคิดว่ามันง่ายที่จะเดาวิธีกำหนดขีดจำกัดของการรวม "a" และ "be" จากภาพวาดที่เสร็จสมบูรณ์
ฟังก์ชัน... ฟังก์ชันนี้คืออะไร? มาดูภาพวาดกัน รูประนาบนั้นล้อมรอบด้วยกราฟของพาราโบลาที่อยู่ด้านบน นี่คือฟังก์ชันที่บอกเป็นนัยในสูตร
ในทางปฏิบัติ บางครั้งรูปทรงแบนอาจอยู่ใต้แกน สิ่งนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงอะไรเลย - ฟังก์ชันในสูตรจะเป็นกำลังสอง: ดังนั้น ปริมาณของเนื้อความแห่งการปฏิวัตินั้นไม่เป็นลบเสมอซึ่งสมเหตุสมผลมาก
ลองคำนวณปริมาตรของการหมุนโดยใช้สูตรนี้:
ดังที่ฉันได้กล่าวไปแล้วอินทิกรัลมักจะกลายเป็นเรื่องง่ายเสมอสิ่งสำคัญคือต้องระวัง
คำตอบ:
ในคำตอบของคุณ คุณต้องระบุมิติ - หน่วยลูกบาศก์ นั่นคือในร่างกายการหมุนของเรามี "ลูกบาศก์" ประมาณ 3.35 ทำไมต้องลูกบาศก์ หน่วย? เพราะเป็นสูตรสากลที่สุด อาจมีลูกบาศก์เซนติเมตร ลูกบาศก์เมตร ลูกบาศก์กิโลเมตร ฯลฯ นั่นคือจำนวนคนสีเขียวที่คุณจินตนาการใส่ในจานบินได้
ตัวอย่างที่ 2
ค้นหาปริมาตรของวัตถุที่เกิดจากการหมุนรอบแกนของรูปที่ล้อมรอบด้วยเส้น , ,
นี่คือตัวอย่างให้คุณแก้ด้วยตัวเอง เฉลยเต็มและเฉลยท้ายบทเรียน
ลองพิจารณาปัญหาที่ซับซ้อนอีกสองปัญหาซึ่งมักพบในทางปฏิบัติเช่นกัน
ตัวอย่างที่ 3
คำนวณปริมาตรของร่างกายที่ได้จากการหมุนรอบแกน abscissa ของรูปที่ล้อมรอบด้วยเส้น , , และ
สารละลาย:ให้เราพรรณนาในการวาดภาพร่างแบนที่ล้อมรอบด้วยเส้น , , , โดยไม่ลืมว่าสมการกำหนดแกน:
รูปที่ต้องการจะแรเงาด้วยสีน้ำเงิน เมื่อมันหมุนรอบแกน มันจะกลายเป็นโดนัทเหนือจริงที่มีสี่มุม
ให้เราคำนวณปริมาตรของตัววัตถุที่หมุนดังนี้ ความแตกต่างในปริมาณของร่างกาย.
ก่อนอื่น มาดูรูปที่วงกลมสีแดงกันก่อน เมื่อมันหมุนรอบแกน จะได้กรวยที่ถูกตัดทอน ให้เราแสดงปริมาตรของกรวยที่ถูกตัดทอนนี้ด้วย
พิจารณาร่างที่วงกลมด้วยสีเขียว หากคุณหมุนรูปนี้รอบแกน คุณจะได้กรวยที่ถูกตัดทอนด้วย ซึ่งเล็กกว่าเล็กน้อยเท่านั้น เรามาแสดงปริมาตรของมันด้วย
และเห็นได้ชัดว่าความแตกต่างในปริมาตรก็คือปริมาตรของ "โดนัท" ของเรานั่นเอง
เราใช้สูตรมาตรฐานเพื่อหาปริมาตรของตัววัตถุที่หมุน:
1) รูปที่วงกลมสีแดงมีเส้นตรงล้อมรอบด้านบน ดังนั้น:
2) รูปที่วงกลมสีเขียวมีเส้นตรงล้อมรอบด้านบน ดังนั้น:
3) ปริมาตรของตัวการหมุนที่ต้องการ:
คำตอบ:
อยากรู้ว่าในกรณีนี้สามารถตรวจสอบวิธีแก้ปัญหาได้โดยใช้สูตรของโรงเรียนในการคำนวณปริมาตรของกรวยที่ถูกตัดทอน
การตัดสินใจมักจะเขียนให้สั้นลง บางอย่างเช่นนี้
ตอนนี้เรามาพักสักหน่อยแล้วเล่าให้คุณฟังเกี่ยวกับภาพลวงตาทางเรขาคณิต
ผู้คนมักจะมีภาพลวงตาที่เกี่ยวข้องกับหนังสือเล่มต่างๆ ซึ่ง Perelman (ไม่ใช่คนนั้น) สังเกตเห็นในหนังสือเล่มนี้ เรขาคณิตที่สนุกสนาน. ดูรูปร่างแบนในปัญหาที่แก้ไขแล้ว - ดูเหมือนว่าจะมีพื้นที่น้อย และปริมาตรของตัวการปฏิวัติมีมากกว่า 50 ลูกบาศก์หน่วย ซึ่งดูเหมือนใหญ่เกินไป อย่างไรก็ตาม คนทั่วไปดื่มของเหลวเท่ากับห้องที่มีพื้นที่ 18 ตารางเมตรตลอดชีวิต ซึ่งในทางกลับกันดูเหมือนว่าจะมีปริมาณน้อยเกินไป
โดยทั่วไปแล้วระบบการศึกษาในสหภาพโซเวียตนั้นดีที่สุดอย่างแท้จริง หนังสือเล่มเดียวกันของ Perelman ซึ่งเขียนโดยเขาย้อนกลับไปในปี 1950 ได้รับการพัฒนาเป็นอย่างดีดังที่นักอารมณ์ขันพูดโดยคิดและสอนให้มองหาวิธีแก้ไขปัญหาดั้งเดิมที่ไม่ได้มาตรฐาน ฉันเพิ่งอ่านบางบทซ้ำด้วยความสนใจอย่างมาก ฉันขอแนะนำ เรื่องนี้สามารถเข้าถึงได้แม้กระทั่งสำหรับนักมานุษยวิทยา ไม่ คุณไม่จำเป็นต้องยิ้มที่ฉันให้เวลาว่าง ความรอบรู้และขอบเขตอันกว้างไกลในการสื่อสารเป็นสิ่งที่ดี
หลังจากการพูดนอกเรื่องโคลงสั้น ๆ ก็เหมาะสมที่จะแก้ไขงานสร้างสรรค์:
ตัวอย่างที่ 4
คำนวณปริมาตรของวัตถุที่เกิดจากการหมุนรอบแกนของรูปทรงแบนที่ล้อมรอบด้วยเส้น , , โดยที่ .
นี่คือตัวอย่างให้คุณแก้ด้วยตัวเอง โปรดทราบว่าทุกสิ่งเกิดขึ้นในวงดนตรี กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ มีการจำกัดขอบเขตของการบูรณาการที่เตรียมไว้ในทางปฏิบัติแล้ว พยายามวาดกราฟของฟังก์ชันตรีโกณมิติอย่างถูกต้องด้วย หากอาร์กิวเมนต์ถูกหารด้วยสอง: กราฟจะยืดออกสองครั้งตามแนวแกน พยายามหาให้ได้อย่างน้อย 3-4 จุด ตามตารางตรีโกณมิติ และวาดภาพให้สมบูรณ์แม่นยำยิ่งขึ้น เฉลยเต็มและเฉลยท้ายบทเรียน อย่างไรก็ตามงานสามารถแก้ไขได้อย่างมีเหตุผลและไม่สมเหตุสมผลมากนัก