求摆线的一拱绕x轴旋转所得的旋转体的侧面积

如题所述

由题目可以知道x=a(t-sint),y=a(1-cost),0<t<2π。

由积分公式可以知道,侧面积S=2π∫y(t)ds,积分区间为[0,2πa],ds=√[x'(t)^2+y'(t)^2]dt.

所以S=2πa^2∫(1-cost)√[(1-cost)^2+sint^2]dt,积分区间为[0,2π]。

然后S=2πa^2∫(1-cost)√[1-2cost+cost^2+sint^2]dt

化简得S=2πa^2∫(1-cost)√[2-2cost]dt

然后S=2πa^2*√2∫(1-cost)√[1-cost]dt

计算的S=2πa^2*√2*16/3=32πa^2√2/3。

所以摆线的一拱绕x轴旋转所得的旋转体的侧面积为S=2πa^2*√2*16/3=32πa^2√2/3。

扩展资料:

摆线面积

一条由半径为r的圆所生成的拱形面积可以由下面的参数方程界定:

微分,

于是可以求得面积

其中r为参数值。

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第1个回答  2021-06-29

S=2πa^2∫(1-cost)√[(1-cost)^2+sint^2]dt,积分区间为[0,2π]。

由题目可以知道x=a(t-sint),y=a(1-cost),0<t<2π。

积分公式可以知道,侧面积S=2π∫y(t)ds,积分区间为[0,2πa],ds=√[x'(t)^2+y'(t)^2]dt.

所以摆线的一拱绕x轴旋转所得的旋转体的侧面积为S=2πa^2*√2*16/3=32πa^2√2/3。

定义:

在空间,一条曲线Г绕着定直线 l旋转一周所生成的曲面叫做旋转曲面,或称回转曲面。曲线Г叫做旋转曲面的母线,定直线 l 叫做旋转曲面的旋转轴,简称为轴。母线上任意一点绕旋转轴旋转的轨迹是一个圆,称为旋转曲面的纬圆或纬线。以旋转轴为边界的半平面与旋转曲面的交线称为旋转曲面的经线。

以上内容参考:百度百科-旋转曲面

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第2个回答  2021-09-25

简单计算一下即可,答案如图所示

第3个回答  2018-12-17
东南大学校友前来致敬
第4个回答  2018-12-17
同学,你是东南大学的吧!