求心形线r=a(1+cosα)(a>0)所围平面图形绕极轴旋转一周而成的旋转体的体积,求详细过程

2022-03-17 教育 164阅读

极轴就是θ=0的射线,或者不准确的讲就是X轴正半轴。

显然,心形线关于极轴对称,取其上半部分图形(0

绕极轴旋转所称立体的体积微元:

dV=π*|y|^2*ds

ds=rdθ

y=rsinθ

所以

V=∫π(rsinθ)^2*rdθ(积分限从0到π,下同)=π*∫r^3*(sinθ)^2dθ

=πa^3*∫(1+cosθ)^3*(sinθ)^2dθ(令t=θ/2)

=πa^3*∫[2(cost)^2]^3*(2sintcost)^2*2dt(积分限从0到π/2,下同)

=64πa^3*∫(cost)^8*(sint)^2dt

=64πa^3*[∫(cost)^8dt-∫(cost)^10dt](用华里士公式)

=64πa^3*(π/2)*[(7*3*5*1)/(8*6*4*2)-(9*7*5*3*1)/(10*8*6*4*2)]

=32π^2*a^3*7/256

=7π^2*a^3/8

扩展资料:

在某点切线的方向不是确定的,这就使得我们无法从切线开始入手,这就需要我们来研究导数处处不为零的这一类曲线,我们称它们为正则曲线。正则曲线才是经典曲线论的主要研究对象。

处处转折的曲线一般具有无穷大的长度和零的面积,这时,曲线本身就是一个大于1小于2维的空间。

直观上,曲线可看成空间质点运动的轨迹。曲线的更严格的定义是区间α,b)到E3中的映射r:α,b)E3。

对于平面曲线,与空间曲线论基本定理相仿,它的形态由其相对曲率kr(s)所确定,故kr(s)的极值自然是令人感兴趣的。

相对曲率kr(s)的逗留点,的点称为曲线的顶点,对于凸闭曲线,即位于其上每一点的切线的一侧的曲线,成立著名的四顶点定理:平面凸闭曲线至少有四个顶点,因为椭圆只有四个顶点,所以这个结论不能再改进。

参考资料来源:百度百科——曲线

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