两个函数围成,用定积分求其旋转体积和面积,题目在里面

如题所述

这个包围的面积没法算,两条线的交点怎么求就是个问题,除非数值计算。

追问

嗯,我用mathmatica计算的

可以得到交点是

追答

利用积分的几何意义:积分表示的是曲线于横坐标轴所围成的几何图形的面积(如果曲线都在横坐标轴上方的话)。
从-5到-2.89705,面积为y1关于x的积分减去y2关于x的积分,等于101.6782400110201
从-2.89705到1.58049,面积为y2关于x的积分减去y1关于x的积分,等于129.1814321997997
从1.58049到5,面积为y1关于x的积分减去y2关于x的积分,等于79.6254206604631
所以两条曲线包围的面积为三者之和,等于310.4850928712829

转一周后旋转体的体积实际上没法算,因为图形关于x=0点不对称。但图形旋转半周,即旋转180度是可以算的。
计算如下:设在x处选取小段dx,则两条曲线包围的面积为|y1-y2|*dx,设绕x轴旋转da角度,则体积为|y1-y2|*dx*|x|*da,旋转半周的体积为pi*|y1-y2|*dx*|x|,所以将pi*|y1-y2|*|x|关于x从-5到5积分就是旋转体的体积,分成四段:
x=-5到x=-2.89705,积分结果为1368.414159590363
x=-2.89705到x=0,积分结果为389.7292009459777
x=0到x=1.58049,积分结果为42.87077059096564
x=1.58049到x=5,积分结果为984.6229311787753

所以总和体积为2785.637062306081

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