在考研数学中,计算旋转体的体积通常使用以下公式:
1. 圆盘法(Disk Method):
如果曲线 ( y = f(x) ) 在区间 ([a, b]) 上围成的图形绕x轴旋转,旋转体的体积 ( V ) 可以通过以下公式计算:
[
V = pi int_ab [f(x)]2 , dx
]
如果曲线绕y轴旋转,则公式变为:
[
V = pi int_ab [g(y)]2 , dy
]
其中 ( g(y) ) 是曲线绕y轴旋转时,与y轴的距离。
2. 柱壳法(Shell Method):
如果曲线 ( y = f(x) ) 在区间 ([a, b]) 上围成的图形绕y轴旋转,旋转体的体积 ( V ) 可以通过以下公式计算:
[
V = 2pi int_ab x f(x) , dx
]
如果曲线绕x轴旋转,则公式变为:
[
V = 2pi int_ab y g(y) , dy
]
其中 ( x ) 或 ( y ) 是曲线与旋转轴的距离。
使用这些公式时,需要根据具体问题确定积分的上下限和被积函数。在实际计算过程中,可能需要用到换元积分、分部积分等积分技巧。