周所形成的体积是有限的,但表面积却

2023/5/31 来源:不详

如下是一个简单的反比例函数,我们在初中都学过

现在让其绕X轴旋转一周,就形成一个尾巴无限长的三维形状图形,这就是著名的托里拆利小号,文章我们计算了它的体积是一个常数π,今天来看下这个图形的表面积是如何计算的,

表面积等于底部周长乘以高,但对于不规则的图形,就要用到微积分知识了,如下取图形微小的一部分,高度记为dx,将其展开可以看到是一个扇形,A对应的是底部周长,B就是微元dx

这里的圆弧A对应的半径就是y=1/x,所以托里拆利小号的表面积就是如下公式

在这里计算ds,它对应的是dx和dy

根据勾股定理我们得到

然后将其化简得到如下公式,这就是数学中的弧长公式

这里对y=1/x进行求导,得到dy/dx=1/x^2

所以我们得到了如下公式

因为这里的x是趋于正无穷大,

根号下的式子永远大于1,所以可以用1/x代替整个计算公式,最终得到托里拆利小号的表面是趋于无穷大的

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