0 Daumen
509 Aufrufe

!

Ich soll das Volumen bestimmen, das entsteht, wenn die Funktion y=x²+2x-3 von y=-3 bis y=5 um die y-Achse rotiert wird.

Ich kenne das bisher nur für Rotationen um die x-Achse, kann mir bitte jemand helfen, wie ich eine Rotation um die y-Achse durchführe?

Bitte um Hilfe

Avatar von

2 Antworten

0 Daumen
 
Beste Antwort

Aloha :)

Es ist \(f(x)=x^2+2x-3=(x-1)(x+3)\). Stell dir den Rotationskörper aus Kreisen zusammengesetzt vor, die senkrecht zur y-Achse stehen und deren Mittelpunkt auf der y-Achse liegt. Der Radius eines solchen Kreises ist \(x\), seine Fläche ist \(\pi\,x^2\). Über diese Kreise summieren bzw. integrieren wir entlang der y-Achse.$$V=\pi\int\limits_{-3}^5x^2\,dy$$Diese Integration über \(dy\) können wir auf eine über \(dx\) zurückführen. Wegen$$f(0)=-3\quad;\quad f(2)=5$$ erfolgt die Integration dann von \(0\) bis \(2\):

$$V=\pi\int\limits_{0}^2x^2\,\frac{dy}{dx}\,dx=\pi\int\limits_{0}^2x^2\,(2x+2)\,dx=\pi\int\limits_{0}^2(2x^3+2x^2)\,dx$$$$\phantom{V}=\pi\left[\frac{2x^4}{4}+\frac{2x^3}{3}\right]_0^2=\pi\left(\frac{32}{4}+\frac{16}{3}\right)=\frac{40}{3}\,\pi$$

Avatar von 152 k 🚀

Sie haben hier eine Substitution durchgeführt mit dy=dy/dx*dx=f'(x)*dx.

Habe ich das richtig verstanden?

Ja, genauso ist es:$$dy=\frac{dy}{dx}\,dx=f'(x)\,dx$$

0 Daumen

Was ist den der Definitionsbereich der Funktion. Welcher Teil des Graphen rotiert um die y-Achse?

~plot~ x^2+2x-3;-3;5;[[-8|8|-6|6]] ~plot~

Avatar von 488 k 🚀

Sorry, das habe ich vergessen zu schreiben, der rechte Teil der Parabel ist gemeint. Der ist im Buch schraffiert.

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community