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旋轉體體積特殊公式
旋轉體體積特殊公式
更新时间:2026-01-15 03:43:37

奇怪旋轉體的體積怎麼求?

我們高中生都會求一些特别規範的旋轉體體積,例如圓柱圓錐圓台球,對于不太規則的旋轉體,或許你就抓瞎了。比如我班上的徐同學提出這麼一個問題,吓我一跳。

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)1

這可怎麼求?不管怎麼說,先畫個圖。

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)2

旋轉之後的幾何體,是一個圓柱中間挖掉一個抛物線。

我首先想到的課本上關于球的體積推導方法,可以用類似的手法嘗試一下。

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)3

解法一:不妨設

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)4

線段AB繞y軸旋轉一周得到的是一個圓環,圓環面積為

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)5

于是,旋轉體的體積就是

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)6

哦,此處需要用到定積分的基礎知識:面積的積分是體積。課本知識,本文不解釋。

既然如此,我當然可以用另一個思路來求解。

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)7

解法二:設點

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)8

線段AB繞y軸旋轉一周得到的是一個圓柱的側面,其面積為

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)9

于是旋轉體體積為

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)10

顯然解法二和解法一本質上是完全相同的解法。

将解法二進行拓廣,我們就可以得到一個一般的結論。

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)11

證明和解法二一模一樣。

設點

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)12

線段AB繞y周旋轉一周得到圓柱的側面積

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)13

所以其體積為

旋轉體體積特殊公式(奇怪旋轉體的體積怎麼求)14

雖然知識來源于課本,但似乎很好玩的樣子哦。

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