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数学 高校生

積分法の体積の応用が解けなさすぎるんですけどなにかコツはありますか?(>_<) それから、研究例題83なんですけど、 (OB²π-OA²π)×1 だと何がダメなのでしょうか、 それと解答のRのx座標が1-tになる理由も知りたいです 盛りだくさんでごめんなさい💦

51 体積 Ⅱ 解 B 514. xz 平面上の放物線z=1-xをAとする。 次にyz平 面上の放物線z=1-2y2 をBとする。 B を, その頂点 が曲線A上を動くように, 空間内で平行移動させる。 そのときBが描く曲面をSとする。 S と xy平面とで囲 まれる立体の部分をTとする。 (1) 平面 x=t (-1≦t≦1) によるTの断面積をS(t) とするとき, S(t) を tの式で表せ。 (2) 立体の体積V を求めよ。 *515.xyz空間において, 4点O(0, 0, 0), A(1, 0, 1), 研究例題 83 分法 B(0, 1,0), C(0, 0, 1) がある。 線分AB, AC, OB を軸のまわりに1回転して囲まれる立体をTとする。立 立体の体積を求めよ。 xyz空間において, 3点A(0, 1,0),B(1, 1,0), C(0, 1, 1) がある。 ABCを軸のまわりに1回転 するとき, △ABCが通過してできる立体をTとする。 (1) 平面 z=t (0 ≦t≦1) によるTの断面積をS(t) と するとき, S(t) をtの式で表せ。 (2) 立体Tの体積V を求めよ。 (1) 右の図のように点P, Q, R をとると, P(0, 0, t), Q(0, 1, t), R (1-t, 1, t), QR=CQ=1-t より S(t) =π PR-PQ2 = = (2) V-S(t)dt = x(t-1)³ dt V= π 3 =ñ(PR²—PQ²)=7QR² =(1-t)2 =(t-1)2 x 1 B. B P 0 B NOT 0 ~S(t) △PQR は直角三角形。 *516.xyz空間において, yz 平面上の 0≦z≦cosy, sys で表される領域をDとする。 点 (1, 0, 0) を 通り,y軸に平行な直線をl とし, 直線ℓを軸として 領域Dを1回転させるとき, Dが通過してできる立体 →例題83 をTとする。 立体Tの体積Vを求めよ。 研究例題 84 に1回転してできる立体の体積Vを求めよ。 曲線 y=x2-2x と 直線 y=xとで囲まれた部分を、次の回転軸のまわり (1) y 軸 であるから, lim 1/4x0 4x (1) 区間 [x, x+4x] の部分をy軸のまわりに1回転してできる立体の体積 AV は , 4x が十分に小さいとき AV=2πx{x-(x2-2x)}・4x AV_dv dx (2) 直線 y=x -=2πx(3x-x2) また, y=x2-2x と y=x との交点の x座標は , よって, 0, 3 よって, B y=x/ -2πx V= v=S2x (3x-x²)dx= x (x²-2x) y=x2-2x 14x 円柱の側面を開いたもの 3x³. v=Sz(3x − x²) ². 2 dx = 72 | √2 ●扇形の面積をSとすると, 半径r, 弧の長さlのとき, \x+4x =2xx²-x²-3x (2) 区間 [x,x+4x] の部分を直線y=x のまわりに1回転してできる立体の 体積 ⊿V は, ⊿x が十分に小さいとき, 1 AV=π{x-(x2-2x)}2.- ・4x 弧の長さ2mPH であるから, √√2 AVdV 4x-0 4x limi ==7 (3x-x²)² + √2 dx yA PQ x-(x²-2x) 円錐の側面を開いたもの y=x 4xHX 20 517. 研究例題 84 (1)の方法を用いて,次の問題の体積V を求めよ。 (1) 108ページの例題 81 *(2) 109ページの510 111 π 20 l S=r².. = πr². 2лr √3 x xx+4x 2π PH 2A-PQ 例題84 (1) 518. 曲線 y=x² と直線y=xとで囲まれた部分を, 直線 y=xのまわりに1回 転してできる立体の体積Vを、次の2通りの方法で求めよ。 発展* (1) 研究例題 84 (2)の方法 (2) 直線y=xに垂直な断面積を積分する方法 第6章 例題 84 (2)

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物理 高校生

(1)では断面積sが関係ないのに、(2)ではsも含めて考えているのはなぜですか?

例題 17 水圧と浮力 右図のように、長さL 〔m〕 断面積 S〔m]の円柱を水 中に沈めると、円柱の上面が水深h [m]となるところで 円柱は静止して水中に浮いていた。 大気圧を po〔Pa〕, 水の密度をp[kg/m²], 重力加速度の大きさをg[m/s"] とし、円柱は水面に垂直であるものとする。 (1) 円柱の上面と下面にはたらく圧力はそれぞれいくら (2) 円柱にはたらく浮力の大きさはいくらか。 (3) 円柱の質量はいくらか。 大気圧による力は上面と下 面で相殺されるので,浮力の大 きさを求めるときは考慮する必 要はない。 4.9m/s'].an-9.8[m/s²] の大きさ (2) 上面と下面がそれぞれ水か ら受ける力の合力が浮力として はたらく。 h P₂S - P₁S ={po+pg (h+L)}S - (p+pgh) S 64 65 73 74 水面 【解答 (1) 円柱の上面と下面にはたらく圧力をそれぞれ. p 〔Pa], p2〔Pa〕 とすると, p= po+pgh より . almana 上面: p1 = po+pgh [Pa〕 下面:p2= po+pg(h+L) 〔Pa〕 (2) 円柱の上面と下面がそれぞれ水から受 ける力の合力が浮力となる。よって,(1) より oShg Img pS(h+L)g = pSLg〔N〕 (3) 浮力と重力がつり合って円柱は静止して水中に浮いている。 したがって,円柱の質量をm[kg] とすると,円柱にはたら く力のつり合いより, mg-pSLg=0 ゆえに, m = pSL [kg] 5 運動の法則 41

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