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高等数学研究2002年12月
1主要结论
下面给出弧长函数、投影长函数和旋转体的体积函数在参数表示意义下的表达式,最后得出旋转体体积计算的一般积分公式.
定理设曲线(c):f2—2:。:(。≤f≤Y)为平面光滑曲线,直线z:A。+By+C一0与曲线lY—YLI
J
(c)共面且它的任意垂线与曲线(c)至多有一个交点.则
r弧长函数S—S(f)可表为
鼬)一f扫葡下玎黜,f一。3。≤f≤y)
。4
(1)
IY—Y‘z,
2。投影长函数A一^(f)可表为
椭’一万寿面J。lAyⅦ’一删‘‘’l出“≤‘≤y
3。旋转体的体积函数可表成
‘2’
V(‘’石矿_j≥百百而J。[A卫(f)+B3心)十c]2I以y7“)一Bx’(f)l出,n≤r≤y
旋转体的体积的积分公式为
(3)
推论1平面光滑曲线(c):{。2。y?(。≤f≤,)绕直线f:AT+By十c一0旋转一周所成lJ=Y~f,
Ⅳ=石F1}百可两J。[Az(£)+By(t)十C3。j^J’o)一Bx’“)Jdt
转体的体积的积分公式为
(4)
推论2平面光滑曲线弧(C):Y=,扛),口≤t≤y绕直线f:Ax+By十C一0旋转所成旋
佴7一石驴-二簖J。[^z(£)+By(t)+c]2
1、A2+Bz
’
I^,’o)一Bx’o)Idt
(5)
2主要结论的证明
定理的证明:结论1。在教材“’3]中都有.现证结论2。.V:f∈[n,6],给血使t+Atfi-■,6],曲
线(C)上相应于t与f+出的点的坐标为Po,y),Q(x+△r,Y+n。,),直接计算得P,Q在直线z
上的投影P『,Q’的坐标:
P,f二墨墅±墨!兰=墨!.=墨墨!±墨垒=墨!、“
Az+B2
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