به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+2 امتیاز
30,856 بازدید
در دبیرستان و دانشگاه توسط parham (194 امتیاز)
ویرایش شده توسط AmirHosein

حجم کره و مخروط با چگونه استفاده از انتگرال بدست آوریم؟ لطفا در مورد انجام این محاسبه راهنمایی‌ام کنید یا منبعی را معرفی کنید.

توسط fardina (17,627 امتیاز)
+2
خوب؟ سوالتون چیه؟
توسط parham (194 امتیاز)
+2
@fardina
با استفاده از انتگرال حجم كره و مخروط رو ميخوام

1 پاسخ

+4 امتیاز
توسط fardina (17,627 امتیاز)
انتخاب شده توسط AmirHosein
 
بهترین پاسخ

جواب این سوال شما در همه ی کتاب های ریاضی عمومی پیدا میشه. یکی از راه حل ها به این صورت است:

کره را می توان به این صورت ساخت که دایره ی به شعاع $a$ در صفحه ی $xy$ را در نظر بگیرید و آن را حول محور $x$ یا $y$ بچرخانید در اینصورت چیزی که حاصل می شود یک کره به مرکز مبدا و شعاع $a$ است.

کره

در اینصورت می توانیم در هر نقطه ی $-a< x< a$ یک برش به ضخامت $\Delta x$ در نظر گرفت. در اینصورت مساحت این قطعه (که شعاع آن $y$ می باشد) برابر است با $A(x)=\pi y^2=\pi(x^2-a^2)$ . در اینصورت اگر تمام این مساحت ها را با هم جمع بزنیم به حجم کره می رسیم: $V=\int_{-a}^a A(x)dx=\int_{-a}^a\pi(a^2)-x^2)dx=\pi a^2x-\frac{x^3}3]_{-a}^a=\frac43\pi a^3$

برای حجم مخروط به شعاع $r$ و ارتفاع $h$ می توانید شکلی که زیر خطی که نقاط $(0,0),(h,r)$ را به هم وصل می کند را حول محور $x$ ها بچرخانید تا یک مخروط ایجاد شود.

مخروط

دراینصورت مانند حالت قبل اگر یک برش از شکل را با عمود کردن دو صفحه بر محور $x$ ها در نظر بگیرید یک دایره به شعاع $y$ و ضخامت $\Delta x$ ایجاد می شود که مساحت آن برابر $A(x)=\pi y^2=\pi(\frac rhx)^2=\pi \frac{r^2}{h^2}x^2$ است و اگر این مساحت ها را از $0$ تا $h$ جمع بزنیم داریم:

$$V=\int_0^h \pi\frac{r^2}{h^2}x^2 dx=\pi\frac{r^2}{h^2}\frac{x^3}3]_0^h=\frac 13\pi r^2h $$
توسط arvin (265 امتیاز)
+2
@fardina
اون(A(Xرو چطوري بايد به دست آورد؟؟
توسط fardina (17,627 امتیاز)
+3
$A(x)$ یعنی مساحت اون دایره قرمز که شعاعش برابر $y$ است. پس $A(x)=\pi y^2$ و توجه کنید که معادله ی دایره در صفحه $xy$ برابر $x^2+y^2=a^2$ است. لذا $y^2=a^2-x^2$ و بنابراین $A(x)=\pi y^2=\pi(a^2-x^2)$
ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...