Найти объем, образованного вращением фигуры, ограниченной y=x^2-6x,y=0
Ответ нейросети
23 декабря 2024 11:17
Давайте найдем объем фигуры, образованной вращением области, ограниченной кривой ( y = x^2 - 6x ) и осью ( y = 0 ).
Найдём точки пересечения: Сначала найдем, где кривая пересекает ось ( y ). Для этого решим уравнение ( y = 0 ):
[ x^2 - 6x = 0 ]
Это уравнение можно факторизовать:
[ x(x - 6) = 0 ]
Таким образом, ( x = 0 ) и ( x = 6 ). Эти точки будут границами интегрирования.
Построим образец вращения: Теперь мы хотим найти объем тела, образованного вращением этой области вокруг оси ( x ). Мы будем использовать метод дисков.
Формула для объема: Объем ( V ) можно найти по формуле:
[ V = \pi \int_{a}^{b} [f(x)]^2 , dx ]
Здесь ( f(x) = x^2 - 6x ), а ( a = 0 ), ( b = 6 ).
Запишем интеграл:
[ V = \pi \int_{0}^{6} (x^2 - 6x)^2 , dx ]
Упростим интеграл: Для упрощения нужно разложить квадрат:
[ (x^2 - 6x)^2 = x^4 - 12x^3 + 36x^2 ]
Теперь наш интеграл становится:
[ V = \pi \int_{0}^{6} (x^4 - 12x^3 + 36x^2) , dx ]
Решим интеграл: Вычислим интеграл по каждому члену:
[ \int x^4 , dx = \frac{x^5}{5}, \quad \int x^3 , dx = \frac{x^4}{4}, \quad \int x^2 , dx = \frac{x^3}{3} ]
Подставляем пределы интегрирования:
[ V = \pi \left[ \frac{x^5}{5} - 12 \cdot \frac{x^4}{4} + 36 \cdot \frac{x^3}{3} \right]_{0}^{6} ]
Подставим ( x = 6 ):
[ V = \pi \left[ \frac{6^5}{5} - 12 \cdot \frac{6^4}{4} + 36 \cdot \frac{6^3}{3} \right] ]
Рассчитаем:
[ \frac{6^5}{5} = \frac{7776}{5} = 1555.2, \quad 12 \cdot \frac{6^4}{4} = 12 \cdot 324 = 3888, \quad 36 \cdot \frac{6^3}{3} = 36 \cdot 72 = 2592 ]
Теперь подставим все эти значения:
[ V = \pi \left[ 1555.2 - 3888 + 2592 \right] = \pi \left[ 1555.2 - 3888 + 2592 \right] = \pi \cdot 259.2 ]
Итог:
Итак, окончательный объем объема, образованного вращением области, равен:
[ V = 259.2\pi ]
Таким образом, объем фигуры, образованной вращением данной области около оси ( x ), составляет ( 259.2\pi ) кубических единиц.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



