高校数学Ⅲ
5分で解ける!y軸の周りの回転体の体積に関する問題
- ポイント
- 問題
- 問題
この動画の問題と解説
問題
一緒に解いてみよう
解説
これでわかる!
問題の解説授業
曲線y=x2+1を図示しよう
まずは,求める立体がどのような図形になるか,を考えます。曲線y=x2+1,および直線y=2を図示してみると,
求める立体は,上図の曲線をy軸周りにクルッと回転させた図形だとわかります。
断面積をyの関数で表す
断面積S(y)はどう表せるでしょうか?図の立体をy軸に垂直な平面で切断したとき,半径がxとなることから,
S(y)=πx2
このとき,y=x2+1より,x2=y-1と変換して,
S(y)=π(y-1)
です。したがって,S(y)=π(y-1)を,1から2までの区間でyで積分して,
∫12π(y-1)dy
= π[(1/2)y2-y]12
この計算を進めると,答えが求まります。
曲線y=x2+1を,y軸の周りに回転させてできる立体の体積Vを求める問題です。y軸の周りの回転体は, 断面積の半径をx と見て,次のように求めることができます。