解答题
19.
已知圆x
2
+y
2
=a
2
,求此圆绕x=-b(b>a>0)旋转所生成的旋转体的体积和表面积.
【正确答案】
(I)体积如图3—3所示,
方法一:取积分变量为y,变化区间[0,a],体积元素为薄圆环,则
则体积为
方法二:取积分变量为x,变化区间为[-a,a],体积元素为圆柱形薄壳,则
则体积为
由于
为奇函数,在[-a,a]上的积分为0,
为偶函数,令x=asin t.所以
(Ⅱ)表面积
【答案解析】
根据图形的对称性,只需对x轴以上的部分进行计算即可.
错例分析:在求旋转体表面积S时,若将面积元素也视为圆柱形薄壳的表面积,则有dS=2π(b+x)dx,由此得出
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