计算定积分绕y轴旋转体的体积,可以通过应用圆盘法或壳层法。以下是用圆盘法进行计算的步骤:
1. 确定旋转曲线:假设曲线方程为 \(x = f(y)\),并且该曲线在 \(y = a\) 到 \(y = b\) 的区间内被y轴所截。
2. 确定微元体积:将曲线 \(x = f(y)\) 在 \(y\) 方向上分割成无数个微小的小段,每个小段可以看作一个微小的圆盘。每个圆盘的半径为 \(f(y)\),厚度为 \(dy\)。
3. 计算微元体积:圆盘的体积 \(dV\) 可以通过公式 \(dV = \pi r^2 dy\) 计算,其中 \(r\) 是圆盘的半径。因此,对于每个微元,体积 \(dV = \pi [f(y)]^2 dy\)。
4. 积分求和:将所有微元的体积相加,即对 \(dV\) 从 \(y = a\) 到 \(y = b\) 进行积分。所以,绕y轴旋转体的体积 \(V\) 为:
\[
V = \pi \int_{a}^{b} [f(y)]^2 dy
\]
5. 计算结果:计算出上述积分,即可得到旋转体的体积。
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