在一定条件下,还可以通过来定义体积。
如下图所示,左侧是由直线、、及所围成的,右侧是将该绕轴旋转一周得到的 旋转体 。和旋转面相比,旋转体是实心的。
满足一定条件时,该旋转体的体积可定义如下:
若函数在区间上,则定义由直线、、及所围成的绕轴旋转一周而成的旋转体的体积为:
举例解释下上述定义。根据之前的学习可知,可通过一系列小矩形来近似,这些小矩形绕轴旋转一周后可近似函数的旋转体,如下图所示。
让我们观察下其中的小矩形。把区间任意分为份,作以某子区间为底、以为高的小矩形,将该小矩形绕轴旋转一周会得到一个小圆柱,如下图所示。
令,根据高中几何知识,可知该小圆柱的体积为:
所以在区间上个小圆柱体积和为如下:
令,因为函数在区间上,根据,所以时上述的极限存在,也就是。所以定义由直线、、及所围成的绕轴旋转一周而成的旋转体的体积为: