设由曲线
与直线x=a(0<a<1)以及y=0,y=1围成的平面图形(如图的阴影部分)绕x轴旋转一周所得旋转体的体积为V(a),求V(a)的最小值与最小值点.
参考答案:[解法一] 由曲线[*]与直线x=a(0<a<1)以及y=0,y=1围成的平面图形可分为两个部分区域
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在D1中x→x+dx的小窄条绕x轴旋转产生一个圆环形薄片,其内半径为[*],外半径为y=1,厚度为dx,从而其体积[*].故区域D1绕x轴旋转一周所得旋转体的体积
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在D2中x→x+dx的小窄条绕x轴旋转产生一个圆形薄片,其半径为y=[*],厚度为dx,从而其体积dV=π(1-x2)dx.故区域D2绕x轴旋转一周所得旋转体的体积
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把V1(a)与V2(a)相加,即得
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由于
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故[*],即V(a)的最小值是[*],最小值点是[*]
[解法二] 由曲线[*]与直线x=a(0<a<1)以及y=0,y=1围成的平面图形可分为两个部分区域
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在D1中y→y+dy的小窄条绕x轴旋转产生一个薄壁圆筒,其高度为[*],半径为y,厚度为dy,从而其体积[*].故区域D1绕x轴旋转一周所得旋转体的体积
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在D2中y→y+dy的小窄条绕x轴旋转产生一个薄壁圆筒,其高度为[*],半径为y,厚度为dy,从而其体积[*],故区域D2绕x轴旋转一周所得旋转体的体积
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把V1(a)与V2(a)相加,即得
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以下同[解法一] .