波線部のt＝の式のところがなぜそうなるのかがわかりません。√2xはどこからきたのでしょうか？ また、右図の意味もいまいちよくわかりません。全体の長さは√2xではなく2√2なのではないのですか？

00000 重要 例題 280 直線y=xの周りの回転体の体積 不等式 x-x≦y≦x で表される座標平面上の領域を,直線y=xの周りに1回転 A して得られる回転体の体積Vを求めよ。 [学習院大 ] 基本 272 指針▷ これまではx軸またはy軸の周りの回転体の体積を扱ってきたが,この例題では直線 y=xの周りの回転体である。 したがって,回転体の断面積や積分変数は回転軸(直線y=x) に対応して考えることに 体積 断面積をつかむ の方針 なる。 そこで,解答の上側の図のように放物線上の点Pから直線y=xに垂線PQを引いて、 PQ=h, 0Q=t とし,積分変数をt(0≦t≦2√2) とした定積分を考える。 このとき, 断面は線分PQ を半径とする円になるから, その面積は πh² 解答 題意の領域は、右図の赤く塗った部分 である。 放物線y=x²-x 上の点 P(x, x2-x) (0≦x≦2) から直線y=x に垂線PQを引き, PQ=h, OQ=t (0≦t≦2√2) とする。 このとき h=x-(x2-x)_2x-x2 √2 t=√2x-h=√2x-²x=2x² = √2 ゆえに dt=√2xdx tとxの対応は表のようになるから 2 コ V=x√²h²dt =T √2 2 (2x-x2) 2 √2xdx π = √2 S² (4x² - 4x² + x³) dx π π 6 12 *√/₂2 [× ¹ — ²/² x ² + x ² ] ² = √2-16-8√/2 15 15 π YA y=x2-xy=x 2 2√2 √2 x O he 45° 全体の長さ 1 2√2LF? P(x, x2-x) 2 t x 0 y=x x (x,x) 1 hx-(x²-x) P(x,x2-x) 02√2 2 (*) hは,直線y=xとx軸 の正の向きとのなす角が45° であることに注目して求めた。 なお,以下の点と直線の距離 の公式を利用してもよい。 点 (xo,yo) から直線 lax+by+c=0 に引いた垂線 の長さは ax+by+cl √a²+b² 上から2番目の図参照。 htはxの式になるから, 体積Vの計算(tでの定積 分) を, 置換積分法により xでの定積分にもち込む。 (検討) 放物線y=x2-xについて, y'=2x-1からx=0のとき y'=-1 よって、原点における接線は, 直線y=x と垂直。 1-03- 1S

(4)の解き方が分かりません教えて下さい🙇🏻‍♀️ 解答はπ^2/8-π/4です！

25. [改訂版クリアー数学Ⅲ 問題464] 次の曲線や直線で囲まれた部分が,[ ]内の直線の周りに1回転してできる回転体の体積 Vを求めよ。 ただし, a は正の定数とする。 (1) y=logx, x=0, y = 0, y=-a (2) x2+y2-4y=0 2 (3) v² = 1 9 2 x 4 + (4) y=√xcosx, y=√xsinx (0≦x≦*) 4 (5) y=x2-4x+3, y=3 [x軸] [x軸] [x軸] [x軸] [y軸]

曲線 y=x²-x と直線 y=x で囲まれた図形を,直線 y=xのまわりに1回転してできる回転体の体積Vを求めよ。 この問題が分かりません、、 解き方と解答を教えてください

数3の積分です。 青印のところへの変形はどのようにしているのでしょうか。 また、赤のところで、普通に積分してはいけないのはどうしてでしょうか。

円環体の体積 [応用 例題 80<r<bのとき, 円x2+(y-b) = re をx軸のまわりに1回転 (*) してできる回転体の体積を求めよ。 解 ¥y=b+√√r² - x² をx軸のまわりに1回転してで きる回転体の体積をV, とする。 また,半円 y=b-√r²-x をx軸のまわりに1回転してで 2 きる回転体の体積をV とする。 このとき, 求める回転体の体積 Vは,V1からV2を引いたものである。 よって V=V-V2 YA y=b+√√r²-x² 5-1965.JP=2& 4лb πb S² √r² - x² dx -r -r b y=b-√√r²_x² [²_√r² − x² dx = ²/7 nr² 1 πr ² O 右辺の定積分は半径rの半円の面積を表すから r = π xf (b + √²-x²)dx=xf(b-√7²-x²)'dx π x ³2x=v ゆえに V = 4πb • ²/r² = 2π²br² HVR 注意例題8の体積Vは、円の面積 m2 と円の中心 (0, b)がx軸のまわりに描 く円の周の長さ26の積に等しい。 5 15 20

線を引いてるところがなぜそうなるのか分からないです💦

題 2. (パラメータ表示された曲線で囲まれた部分の回転体の体積 ) リサジュー曲線 x = sin t y = sin 2t りに1回転させてできる立体の体積V を求めよ. 1 - Syax = st Ő = Ti π DO≤t≤ の部分と軸で囲まれた部分を, 軸の周 2 1 (dx = cost & INF]) at rf (2 sunt cost)"- cost dt (* suit (1 sui't) cost dt 47 D sint=ux<k. costat du r. (₁ u² ( 1_u²³) du = 4+²√(√ (u²=u² ) du 47° f O = 4T = T (smat) cost dt t u O O I | y₁ 1 t=0 0 t= = 4T [ -=/u²³ - £u* ] ! = 4π ( ) = π (*) 15 t=2/2 1

線を引いたcostはどこから出てきたんですか？

問題 2. (パラメータ表示された曲線で囲まれた部分の回転体の体積) リサジュー曲線 x = sin t y = sin 2t りに1回転させてできる立体の体積V を求めよ. v=√ Ty³dx =T (ax = costを利用) r ( ²( 2 suit cost)²= cost dt 0 受 sit (1-smit) cost dt = 4T O = 4T =2 = π] (sust)". cost dt O sint=uk. costdt=du O 0≦t≦の部分と軸で囲まれた部分を, æ軸の周 2 I u² (1-²) du = 4π (u²=u²) du <f(u²=u²) du = 4π [ +1/3 u²³ - £ux ] ! = 4T ( 13 - — ) = ——— π (7) wsat 2 バームクーヘン型接合を利用 (I V = (2xy dx u O T +4 = I O - coset dt = T ya <*> dy = 2uszt = 0 & 12t= I₁ + = =+ = ax=y=1 上の図形を特軸の周りに回転させてできる立体の体程をYyとおく x= x(+1), x₂ = x (0 ≤t≤ I) ke 74= I V₁ = ['zidy - Srixidy 1 t=0 0 27 sint sinat costat t= = T -71 1 O So (cosat - It w=4t) dt I 2 T shit 2 wszt dt - Tisin²t 2wsztd O = π t [ + + + + shizt- & suikt] = = π {0 - (- = + 0)} = ². t J 1=1/₂2 4t [tomat)dt = Tf²= 1- ugut de 2 T

この問題で、そもそもなぜ線を引いたところの式になるのかが分からないので教えて頂きたいです💦上の式から下の式をひくのでは無いのですか？

V₁ 問題1 (回転軸にまたがった図形の回転体の体積 ) π 57T 4 I I y = sinz, y = cosx ·≤x≤. で囲まれた部分を,軸の周りに1回転させてで きる立体の体積Vを求めよ. π (Six) dx = T 3TL 4 I * -T2 x + 2x + [2 T - = {(³1 - + ³) - (-0)} = ( + ) 4 Hus2xdx - V₂ = ( ²² π(ws x) ³dx = 7₁ ¹$ - = T ( + - ++ ) 4 wszxdx 要 = π [ { x + + six] = = π/ I - + + ) } ( + V=4V-2V2 = 4.7 (+)2 (+) = T(+1-4 + 1/2 ) - + ( + + ²) - (*) TT 4 FN 371 4 5T 問

数３積分の問題です。 この問題は０からπの部分を回転−0からπ/2を回転かと思いました。なぜ指標のようになるのでしょうか。 それともう一つ積分区間の置き換えの方法がわからないです。

*** 30 Hy 軸の周りの回転体の体積 (2) 重要 例題 258 ●基本257 関数f(x)=sinx (0≦x≦²) について 関数 y=f(x)のグラフとx軸で囲まれ た部分をy軸の周りに1回転させてできる立体の体積Vは,V=2π xf(x)dx で与えられることを示せ。 また, この体積を求めよ。 π ₁ 解答 指針 高校数学の範囲では, y=sinx をxについて解くことができない。 そこで, 立体の断面積 高校数学の範囲では、y=sinxをxについて解くことができ をつかみ、置換積分法を利用して解く。 この立体をy軸に垂直な平面で切ったときの断面は, 曲線 y=sinxの (x≧の部分を回転させた円) (0x部分を回転させた円) y=sinx (0≦x≦π) のグラフの0≦x≦2の部分のx座 標をxとし,xの部分のx座標をxとする。 V=S₁x²²dy-xSx²dy このとき,体積Vは ここで, y=sinx から 積分区間の対応は x については [1] x2 については [2] のようになる。 よって x=(yの式) に表せない場合 0 dy=cosxdx [1] ニール y 0 x 0 1 π 0 [2] XC 花→ COS v=xS²x² codx-FS²x²coxdx=-xx²cos.xdx π ([x"sinxL-25,xsinxdx)=2x(x/(x)dx π 2 π -7/22 0 V= もも 0 ロ TC #1: V=2xxsinxdx=2x-xos x]+Scos xdx)=2x(x+[sinx)=2x² また 0 $5.1.23 LXXX ソ y=sinx ((0≤x≤n) π 2 TX

2番の線を引いてるところが分かりません。何で同じ関数なのに違う関数として扱うんですか？

積分法 体積 小テスト④ 1 曲線 C を媒介変数 0≦t≦1 を用いて, (1) 曲線の概形をかけ。 (2) 曲線 Cとx軸で囲まれた部分が,y軸の周りに1回転してできる回転体の体積を求めよ。 (1) x'= -2t,y'=1-3t2 π =T = 0 t 0 x² (2) 0≤t≤- 8/8 x 1 y0 ↑ 2√√3 9 32 105 T 二十 2. x₁²dy-T 7+ 1 |0|2|3 2√3 9 5 3 = π -dt -T =x '(1-12) 2(1-3t2)dt T π :5 のときのxをx1, √√√3 ← 0 1 ↓0 -2√√/3 9 =f(-3t° +7t¹-5t²+1)dt 10 (1, 0) x x2²dy 1 1x2dt √x=1-t² y=t-t³ と定める。 ≦t≦1のときのxをxとすると、 (神戸大)

何で2番はわざわざ微分してるんですか？ そのまま交点から範囲を求めちゃだめなんですか？

2x=sint,y=sin2tosts) で表される曲線をCとすると (1)yをxで表せ。 (2) x 軸と C で囲まれる図形 D の面積を求めよ。 (3) (2) の D について, D をy軸の周りに1回転してできる回転体の体積を求めよ。 (1) 0≦t≦より, 0≦sint=x≦1,0≦cost で, cost=√1-sin't =√1-x2 よって, y=sin2t=2sintcost=2x√1-x2(0≦x≦1) (2) y² = 2√ √ 1 − x² + x • x0 ... 'y² + y0 > 1 /2 0 1 ... - -x √1-x² 1 \/0 = 2(1-2x²) 1-x2 O 4x² ((-2² 20 Mante *~1.0 2x11-x² kot, ² √² x √/1-x²³dx=2 [ - } -(1-x²) ²] = }} よって、 2 1200 (神戸大)