设一抛物线过x轴上两点(1,0)与(3,0).(Ⅰ)求证:此抛物线与两坐标轴围成图形的面积等于此抛物线仅与x轴围成图形的面积;(Ⅱ)求上述两平面图形分别绕x轴旋转一周所得旋转体的体积之比.

admin2017-10-23  29

问题 设一抛物线过x轴上两点(1,0)与(3,0).(Ⅰ)求证:此抛物线与两坐标轴围成图形的面积等于此抛物线仅与x轴围成图形的面积;(Ⅱ)求上述两平面图形分别绕x轴旋转一周所得旋转体的体积之比.

选项

答案设抛物线的方程为 y=a(x一1)(x一3),其中常数a≠0.不妨设a>0,如图3.13(当a<0时,其图形与a>0时的图形关于x轴对称.). (Ⅰ)此抛物线与两坐标轴围成图形的面积 S1=∫01|a(x一1)(x一3)|dx=a∫01[(x一2)2一1]dx [*] 此抛物线与x轴围成图形的面积 S2=∫13|a(x一1)(x一3)|dx=a∫13[1一(x一2)2]dx [*] 从而,由计算结果知S1=S2. (11)上述两平面图形绕x轴旋转一周所得旋转体的体积分别为 V1=π∫01a2(x一1)2(x一3)2dx=πa212(t2一1)2dt =[*]πs, V2=∫13a2(x—1)2(x—3)2dx=πa2—11(1—t2)2dt=2πa201(1—t2)2dt=[*]πa2. 从而,两者体积之比V1:V2=19:8.

解析
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