旋转曲面

✍ dations ◷ 2025-04-04 06:02:28 #旋转曲面
旋转曲面是一个平面曲线绕着一条直线(旋转轴)旋转所得到的曲面。例子包括球面,由圆绕着其直径旋转而成,以及环面,由圆绕着外面的一条直线旋转而成。如果曲线由参数方程 x ( t ) {displaystyle x(t)} 、 y ( t ) {displaystyle y(t)} 给出,其中 a < t < b {displaystyle a<t<b} ,且旋转轴是 y {displaystyle y} 轴,则旋转曲面 A {displaystyle A} 的面积由以下的积分给出:条件是 x ( t ) {displaystyle x(t)} 非负。这个公式与古尔丁定理是等价的。来自勾股定理,表示曲线的一小段弧,像弧长的公式那样。 2 π x ( t ) {displaystyle 2pi x(t)} 是这一小段的(重心的)路径。如果曲线的方程是y = f(x),a ≤ x ≤ b,则积分变为:这可以由以上的公式推出。例如,单位半径的球面由曲线x(t) = sin(t),y(t) = cos(t)旋转而得,其中 0 < t < π {displaystyle 0<t<pi } 。所以,它的面积为:对于半径为r的圆 y ( x ) = r 2 − x 2 {displaystyle y(x)={sqrt {r^{2}-x^{2}}}} 绕着x轴旋转所得的曲面,

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