題目
Problem
二、計算題
- 設 R 是個下方以 y(x2+1)=x 為界,上方以 xy=1 為界,左邊以 x=1 為界的區域。
(a) R 的面積等於多少?
(b) 將 R 繞 x 軸旋轉所得的體積為多少? (16%)
解答
解法一
思路
展開
- 將兩條曲線都寫成 y 關於 x 的函數,區域從 x=1 向右無限延伸,故兩問都是瑕積分。
- 面積以「上減下」積分;繞 x 軸旋轉時以墊圈法計算。
答題過程
展開
兩條曲線為
y=x1,y=x2+1x.
當 x≥1 時,前者在上。
(a) 面積
A==∫1∞(x1−x2+1x)dxb→∞lim[lnx−21ln(x2+1)]1b=21ln2.
(b) 旋轉體體積
墊圈的外、內半徑分別為 x1、x2+1x,故
V===π∫1∞[x21−(x2+1)2x2],dxπ[−x1−21arctanx+2(x2+1)x]1∞π(43−8π).