解答题 15.过坐标原点作曲线y=ex的切线,该切线与曲线y=ex以及x轴围成的向x轴负向无限伸展的平面图形记为D.求
(Ⅰ)D的面积A;
(Ⅱ)D绕直线x=1旋转一周所成的旋转体的体积V.
【正确答案】
设切点坐标为P(x0,y0),于是曲线y=ex在点P的切线斜率为
y′0=ex0
切线方程为
y-y0=ex0(x-x0).
它经过点(0,0),所以-y0=-x0ex0.又因y0=ex0,代入求得x0=1,
从而y0=ex0=e,切线方程为y=ex.
(Ⅰ)取水平条面积元素,则D的面积

(积分ln ydy为反常积分,yln y=0根据洛必达法则得到)
(Ⅱ)D绕直线x=1旋转一周所成的旋转体的体积微元为
dV1=[π(1-lny)2-π(1-)2]dy,
从而 V1=dy
=π(yln2y-4ylny+4y+
【答案解析】