设非负函数y=y(x)(x≥0)满足微分方程xy"-y’+2=0,当曲线y=y(x)过原点时,其与直线x=1及y=0围成的平面区域D的面积为2,求D绕y轴旋转所得旋转体体积。

admin2018-04-14  75

问题 设非负函数y=y(x)(x≥0)满足微分方程xy"-y’+2=0,当曲线y=y(x)过原点时,其与直线x=1及y=0围成的平面区域D的面积为2,求D绕y轴旋转所得旋转体体积。

选项

答案令y’=p,则y"=p’,代入微分方程,当x>0时,p’-[*]p=-2/x,解得 y’=p=e∫1/xdx[∫(-2/x)e-∫1/xdxdx+C1]=2+C1x, 则 y=2x+[*]C1x2+C2(x>0),其中C1,C2为任意常数。 由已知y(0)=0,有C2=0,于是y=2x+[*]C1x2。 由于 2=∫01y(x)dx=∫01(2x+[*]C1x2)dx=1+[*] 所以C1=6,故y=2x+3x2(x≥0)。 由于x=1/3([*]-1),0≤y≤5,故所求旋转体的体积为 V=5π-∫05πx2dy=5π-∫05π.1/9([*]-1)2dy [*]

解析
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