设曲线y=y(x),x∈[0,t],y(x)≥0.若y=y(x)在[0,t]上的曲边梯形绕x轴旋转所得的旋转体体积的形心坐标为(,0),=4t/5,求y=y(x).

admin2020-06-10  20

问题 设曲线y=y(x),x∈[0,t],y(x)≥0.若y=y(x)在[0,t]上的曲边梯形绕x轴旋转所得的旋转体体积的形心坐标为(,0),=4t/5,求y=y(x).

选项

答案如下图取旋转体体积微元: [*] dV=πy2(x)dx. 则旋转体形心坐标([*],0)应满足 [*] 由题意得到 [*]y2(x)dx, 两边对t求导得到 ty2(t)=[*]ty2(t). 求导再化简得到 [*][y2(t)+2ty(t)y′(t)]=[*]5y2(t). 即2t[*]=3y分离变量解之即得 y=Ct3/2, 即 y=Cx3/2 (C为任意常数).

解析 由形心坐标的积分表示得到y′(x)满足的微分方程,解之即得所求曲线方程y=y(x).
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