旋转体的体积

在一定条件下,还可以通过来定义体积。

1 旋转体的体积
如下图所示,左侧是由直线所围成的,右侧是将该轴旋转一周得到的 旋转体 。和旋转面相比,旋转体是实心的。

左侧的曲边梯形绕轴旋转一周,得到的就是右侧的旋转体

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,则定义由直线所围成的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。

左侧小矩形绕轴旋转一周,得到的就是右侧的旋转体

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。

左侧某小矩形绕轴旋转一周,得到的就是右侧的小圆柱

,根据高中几何知识,可知该小圆柱的体积为:

所以在区间个小圆柱体积和为如下

,因为函数在区间,根据,所以时上述的极限存在,也就是。所以定义由直线所围成的轴旋转一周而成的旋转体的体积为:

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