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下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)

下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)所以我们得到了如下公式这里对y=1/x进行求导,得到dy/dx=1/x^2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

如下是一个简单的反比例函数,我们在初中都学过

下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)(1)

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,今天来看下这个图形的表面积是如何计算的

下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)(2)

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

下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)(3)

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

下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)(4)

在这里计算ds 它对应的是dx和dy

下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)(5)

根据勾股定理我们得到

下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)(6)

然后将其化简得到如下公式,这就是数学中的弧长公式

下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)(7)

这里对y=1/x进行求导,得到dy/dx=1/x^2

下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)(8)

所以我们得到了如下公式

下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)(9)

因为这里的x是趋于正无穷大,

下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)(10)

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

下面立体图形的体积和表面积(这个图形的体积是有限的)(11)

有兴趣的朋友可以试着计算下该图形的体积,非常简单,你会发现它的体积是一个常数π。

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