• ベストアンサー

回転面の面積の積分について

y=x^3(0≦x≦1)の曲線のx軸まわりに回転してできる回転面の面積を求めよ.という問題で、 ∫x^3 √(1+9x^4)dx の積分方法が分かりません。 x^3を√内に入れて置換積分を試みたりもしましたが出来ませんでした。 よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.2

(1+9x^4)' = 36x^3 ですから、 ∫(x^3)√(1+9x^4)dx = ∫√(1+9x^4) (1/36)(1+9x^4)dx = (1/36)(1/2)(1+9x^4)^(-1/2) + C とすることができます。 この方が手っ取り早いのですが、この型の 直に置換積分するやり方に自信がなければ、 1+9x^4 = t などとおいてから、普通に置換積分しても、 勿論、大丈夫です。

clear-n
質問者

お礼

x^3に囚われ過ぎていました。 とても分かりやすい回答ありがとうございました。

その他の回答 (1)

  • LHS07
  • ベストアンサー率22% (510/2221)
回答No.1

基本的な問題です。 教科書をじっくり読みましょう。 解るまで5回でも6回でも10回でもよみましょう。 それほど教科書はたいせつです。

clear-n
質問者

お礼

確かに基本的な問題でした。 これから教科書を使い基礎的な部分を復習したいと思います。

関連するQ&A

  • 積分

    曲線y=f(x)=x√(1-x^2)とx軸で囲まれた部分をy軸のまわりに一回転してできる回転体の体積Vをもとめよ。ただし0≦x≦1とする。 という問題ですが、私はバームクーヘン分割による積分を使って、V=2π∫[0,1]xf(x)dxとしましたが、この積分がうまくいきません。 x=sinθとおいたのはいいものの、xが0→1のときθは0→π/2をつかうのかπ→π/2をつかうのか・・・・ おもいきって0→π/2でといても答えのπ^2/8とはなりません・・・ よろしくお願いします。

  • 積分・面積

    積分の面積の問題をやってます。 Y=logX+1 Y=1/x x=eで囲まれた面積を求めなさいという問題が分かりません。 ∫e-1(logx+1-1/x)dxの式まではたどり着きましたが、logのある積分に混乱しています。

  • 積分で面積の出し方がわかりません。

    積分で面積の出し方がわかりません。 ・y=x^2 ・y=-2x-1 ・y=6x-9 この曲線と2直線で囲まれた部分の面積の出し方がわかりません。 曲線と直線の場合はわかるのですが、 お願いします。

  • 曲面の表面積を求めるには

    曲線y=sinxの 0≦x≦π/2 の部分をx軸のまわりに1回転して得られる曲面の表面積を求めるには? 公式はわかるのですが、積分がどうしてもできません。

  • レムニスケートを回転させたときの表面積

    2定点(-a,0)と(a,0)からの距離の積がa^2である点の軌跡について答えよ。 1.この平面図形の方程式を求めよ。 2.1.の図形をx軸のまわりに回転してできる立体の表面積を求めよ。 1.は(x^2+y^2)^2-2(a^2)(x^2-y^2)=0となりました。2π∫f(x)√{1+(f'(x))^2}dxを使おうと思い、全微分でdy/dxを出しました。-{x^3-(a^2)x+x(y^2)}/{y^3+(a^2)y+(x^2)y}。yが残っていてどのように積分すればいいのかわかりません。極座標に変換するべきなのでしょうか。表面積の求め方を教えてください。よろしくお願いします。

  • 定積分と面積・・

    「曲線C:x^3-x^2とCに接する異なる直線L,Mがある。CとLとで囲まれた部分の面積と、CとMとで囲まれた部分の面積とが等しいとき、LとMとは平行であることを示せ」という問題の解説で「f(x)=x^3-x^2とおくとf'(x)=3x^2-2xであるから曲線C上の点(α,α^3-α^2)における接線の方程式はy=(3α^2-2α)(x-α)+α^3-α^2 ∴y=(3α^2-2α)x-2α^3+α^2この右辺をg(x)とおくと、f(x)-g(x)=x^3-x^2-(3α^2-2α)x+2α^3-α^2=(x-α)^2(x+2α-1) β=1-2αとおくと f(x)-g(x)=(x-α)^2(x-β) でえあり、CとLとで囲まれた部分の面積S1は β≦αのとき、S1=∫{f(x)-g(x)}dx (定積分の区間は下端β、上端α)  α≦βのとき、S1=∫{g(x)-f(x)}dx (定積分の区間は下端α、上端β)・・・・・」と続いていくのですが「CとLとで囲まれた部分の面積S1は β≦αのとき、S1=∫{f(x)-g(x)}dx (定積分の区間は下端β、上端α)  α≦βのとき、S1=∫{g(x)-f(x)}dx (定積分の区間は下端α、上端β)」のところのいみがわかりません・・  教えてください!!

  • 積分です

    積分の問題です。 この曲線で囲まれた図形の面積を求めよ 0≦x≦πのときy=sinx y=cos2x -1/4≦y≦1のときx^2+y^2=1 y=x^2-1/4 積分の仕方は分かりました。xとyに対応する範囲が分かりません。 曲線y=e^xと原点からこの曲線にひた接線およびy軸で囲まれた図形の面積をもめよ これは意味が分かりません。 まったく解けないです(泣) この3問を四時間ぐらいやっているのです・・・・ 教えてくれませんか?? お願いします。

  • 積分による曲・直線の面積の求める問題

    (1)曲線√x+√y=1 と 直線x+y=1 で囲まれた図形 (2)楕円2x^2+6y^2=3の内部 の面積を求めたいのです(積分で) (1)では、曲線の式がどのような形になるのかが想像できず、図に表せないでいるために、どのような図形の面積を求めればいいのかわかりません。 (2)では楕円の形、つまりx軸y軸の範囲が分からないでいます。 すみませんが、どなたか力を貸していただけませんか?

  • 積分法(回転体の表面積)

    図がなくて申し訳ありません。 円 (x-25)^2+(y-5)^2=25 と、 y=5(0≦x≦20), x軸, y軸で囲まれた部分をy軸周りに回転してできる立体の表面積を求めたいのですが、 立体の上部と下部の表面積の合計は、 π×20^2+π×25^2 =1025π です。ここまでは分かります。 しかし、残りの側面の部分の表面積の求め方が分かりません。 お分かりになる方、教えてください。 どうぞよろしくお願いします。

  • 数学II 積分

    数学II 積分 曲線 y=x^2 + x + 1 に原点から引いた2本の接線と、この曲線で囲まれた図形の面積Sを求めよ。 接点を(a,a^2 + a + 1)とおいて接線を求めると、y=(2a + 1)x - a^2 + 1 となります。 そしてこれが原点を通るから代入して計算すると a=1,-1 とでます。 よって接線は y=3x と y=-x とでます。 y軸を基準にして左側と右側に分けて考えて S=∫[-1~0] (x^2 + 2x + 1)dx + ∫[1~0] (x^2 - 2x + 1)dx ここまでが学校で言われた説明なんですが この積分の式が理解できません。 y軸の左側と右側では、囲む接線が違うから y軸より左と右で分けて計算して足すというのはわかるんですが 例えば左側を見たとき 囲んでいるのは曲線と接線とy軸じゃないですか? 「上の式 - 下の式」を積分して出る面積は 上の式と下の式だけで囲まれた面積ではないのですか? y軸も入れて3本の式で囲まれているのにこれでいいんですか?