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简答题

设平面图形D由曲线y=x^2与直线y=ax(a>0)所围成,已知D分别绕两坐标轴旋转一周形成的旋转体体积相等。 (1)求常数a的值; (2)求平面图形D的面积S。

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答案:

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解析:

(1)设由曲线$y = x^{2}$与直线$y = ax$所围成的平面图形D的区域关于直线$y = ax$的交点为A点,关于x轴的交点为B点。由于旋转体的体积相等,那么由曲线和直线所围成的面积形成的几何图形面积相等。即曲线在x轴上方的面积等于直线在x轴上方的面积。设交点A的坐标为$(x_{0}, y_{0})$,则可以得到方程:$\int_{0}^{x_{0}}x^{2}dx = \int_{0}^{x_{0}}axdx$,解得$a=\frac{4}{3}$。因此,常数a的值为$\frac{4}{3}$。

(2)平面图形D的面积S由两部分组成,一部分是曲线$y = x^{2}$与直线$y = \frac{4}{3}x$在x轴上方的面积,另一部分是曲线$y = x^{2}$与直线$y = \frac{4}{3}x$在原点左侧的面积。因此,平面图形D的面积S可以通过计算这两部分的面积得到。通过计算,可以得到平面图形D的面积S为$\frac{16}{3}$。

创作类型:
原创

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