用微积分如何计算曲面的表面积电子通信和
2023/5/3 来源:不详白癜风食谱 http://pf.39.net/bdfyy/zjft/151108/4723026.html
让我们看一下连续函数y=f(x)在区间[a,b]围绕x-轴旋转的情况。我们还需要假设导数在[a,b]上是连续的。下面是函数的草图以及通过将函数绕x旋转得到的旋转固体-轴。
我们可以推导表面积的公式,就像推导弧长的公式一样。首先将间隔分为n个宽度相等的子区间ΔX。在每个子间隔上,我们将使用与每个间隔的端点处的函数一致的直线来近似函数。下图是n=4的函数的示意图。
现在,围绕X轴旋转,我们得到以下固体。
在每个间隔上的近似值给出了实体的不同部分,并且为了清楚起见,每个部分的颜色都不同。这些部分中的每一个都称为小锥体,我们知道如何找到视锥小锥体的表面积
对于截距为[xi1,xi]的视锥我们有,
而弧长公式为(这里是微元弧长)
并且由于f(x)是连续的,Δx非常小,那么我们可以假设,
因此,截距为[xi1,xi]的截锥体表面积大约是
那么整个固体的表面积大约是
我们可以通过将极限n趋于无穷大。来获得确切的表面积
我们还可以得出一个类似的公式在区间[c,d]上绕y-轴旋转。这将给出以下公式