xyz空間の点 A(t,e^t,0), B(2t,e^t-1,0), C(2t,e^t-1,e^t), D(t,e^t,e^t)を4頂点とする長方形ABCDの周と内部からなる面を 0≦t≦1の範囲で動かしたとき通過してできる立体Kの体積を求めよ。
平面 x=u(0≦u≦2)でKを切ったときの切り口の面積をS(u)とおく。 (?@)0≦u<1のとき 切り口は4点 P(u,e^u,0), Q(u,e^(u/2)-1,0), R(u,e^(u/2)-1,e^(u/2)), S(u,e^u,e^u)を頂点とする台形になるので、 S(u)=(1/2){e^u+e^(u/2)}{e^u-e^(u/2)+1}=(1/2){e^(2u)+e^(u/2)}
(?A)1≦u≦2のとき 切り口は4点 P(u,-u+1+e,0), Q(u,e^(u/2)-1,0), R(u,e^(u/2)-1,e^u), S(u,-u+1+e,e)を頂点とする台形になるので、 S(u)=(1/2){e+e^(u/2)}{-u-e^(u/2)+2+e}=(1/2)(-eu+2e^(u/2)-ue^(u/2)+2e+e^2-e^u}
よってKの体積は ∫[0〜1](1/2){e^(2u)+e^(u/2)}du+∫[1〜2](1/2)(-eu+2e^(u/2)-ue^(u/2)+2e+e^2-e^u}du
となったのですが何度計算しても答えがあいません。 どこが間違っているのか教えてください。 因みに答えは (1/4)e^2+(3/2)e-5/4です。
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No.24158 - 2014/02/02(Sun) 23:38:04
| ☆ Re: 積分 / ヨッシー | | | No.24167 - 2014/02/03(Mon) 11:25:44 |
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