求由曲线y=2-x2,y=2x-1及x≥0围成的平面图形的面积S以及此平面图形绕x轴旋转一周所得旋转体的体积Vx.

admin2015-06-13  42

问题 求由曲线y=2-x2,y=2x-1及x≥0围成的平面图形的面积S以及此平面图形绕x轴旋转一周所得旋转体的体积Vx

选项

答案由已知曲线画出平面图形如图阴影区域所示. [*]

解析 本题考查的知识点有平面图形面积的计算及旋转体体积的计算,难点是根据所给的已知曲线画出封闭的平面图形,然后再求其面积S,求面积的关键是确定对x积分还
是对y积分,确定平面图形的最简单方法是:
    题中给的曲线是三条,则该平面图形的边界也必须是三条,多一条或少一条都不是题中所要求的.
确定对x积分还是对y积分的一般原则是:尽可能用一个定积分而不是几个定积分之和来表示,本题如改为对y积分,则有

    计算量显然比对x积分的计算量要大,所以选择积分变量的次序是能否快而准地求出积分的关键.
    在求旋转体的体积时,一定要注意题目中的旋转轴是x轴还是y轴.
    由于本题在x轴下面的图形绕x旋转成的体积与x轴上面的图形绕z轴旋转的旋转体的体积重合了,所以只要计算z轴上面的图形绕x轴旋转形成旋转体的体积即可,如果将旋转体的体积写成
Vx=π∫01(2-x2)2dx-π∫01(2x-1)2dx,
    则有Vx=π∫01(x4-8x2+4x+3)dx

    而实际体积为27π/10,两者之差为,恰为x轴下面的三角形图形绕x轴旋转一周的旋转体体积1/π.
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