高数高手请进

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/06 10:50:23
一平面经过半径为R的圆柱体的底面,与底圆交线长为2b.(2b<2R),与底面交成角β,计算这平面截圆柱体所得的立体的体积。
底面为劣孤,请帮忙解出来吧,大恩不言谢!

我想这题是需要分情况讨论的,先考虑简单的情况,平面倾向于底圆的劣弧,且不与顶面相交。

以圆柱底面圆心为原点,圆柱底面为x-y面,交线所在直线平行于x轴建立空间直角坐标系。
交线与x轴交于 (0,根号(R^2-b^2),0)

则平面方程为z=tanβ*y+ 根号(R^2-b^2)

圆柱的方程为x^2+y^2=R^2

则有0<=x<=b
根号(R^2-b^2)<=y<=根号(R^2-x^2)
0<=z<=tanβ*y+ 根号(R^2-b^2)

又积分区域关于y轴对称,所以

得到三重积分V=2 S[0 tanβ*y+ 根号(R^2-b^2)] S [根号(R^2-b^2) 根

号(R^2-x^2)] S [0 b] 1 dxdydz

其中S为积分号,中括号中是积分上下限,解之即可(我懒啊...)

对于平面倾向于优弧的情况也类似。

不过要是平面还与顶面相交就要算两块体积的和了。

有意思,积分还是有点难的噢!

圆柱的高也不知,难道还要讨论一下?
截的圆柱体指的时哪一半呢?

这个问题有两个答案,如果我们现在己经截出了这个图形,那么现在再用一个垂直于底而且平行于交线的平面去截图形,就可以得到一系列矩形,矩形的面积方程式为S=2(R^2-x^2)^1/2*[x-(R^2-b^2)^1/2]tgβ然后再积分V=∫S*dx[x从(R^2-b^2)^1/2取到R],另一个为V=∫dx[x从(-(R^2-b^2)^1/2取到R