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第2285题:椭球体体积



下图是由椭圆

 

x2a2+y2b2=1\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1

 

所围成的图形绕x轴旋转一周而成的旋转椭球体.



使用上一题中的方法计算它的体积,取半个椭圆

 

y=baa2x2y=\dfrac{b}{a} \sqrt{a^2-x^2}

 

xx 为积分变量,变化区间为 [a,a][-a,a] ,旋转椭球体中任意一小区间 [x,x+dx][x,x+dx] 对应的薄片的体积近似为半径为 baa2x2\dfrac{b}{a} \sqrt{a^2-x^2} ,高为 dxdx 的圆柱体的体积,体积元素为:

 

dV=π(baa2x2)2dxdV=\pi (\dfrac{b}{a} \sqrt{a^2-x^2})^2 dx

 

于是旋转椭球体的体积为

 

V=V= aaπ(baa2x2)2dx\int_{-a}^{a} \pi (\dfrac{b}{a} \sqrt{a^2-x^2})^2 dx =?=?

 

 

A. 34πab\dfrac{3}{4} \pi ab

 

B. 34πa2b\dfrac{3}{4} \pi a^2 b

 

C. 43πab\dfrac{4}{3} \pi ab

 

D. 43πab2 \dfrac{4}{3} \pi ab^2

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