高校数学Ⅲ
5分でわかる!x軸の周りの回転体の体積
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この動画の要点まとめ
ポイント
x軸の周りの回転体の体積
これでわかる!
ポイントの解説授業
x軸の周りの回転体とは?
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x軸の周りの回転体とは,どんな図形かイメージできますか? まずは,曲線y=f(x)を設定します。この曲線y=f(x)を,aからbまでの区間で,x軸を軸にしてくるっと回転させます。
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すると,x軸を回転の軸とする立体ができあがります。曲線y=f(x)上の1点1点が,x軸を中心とする円を描くので,図のような立体ができあがります。
断面積を定積分すると,体積になる!
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では,曲線y=f(x)をx軸の周りに回転させたときにできる立体の体積はどう求められるでしょうか?
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立体をx軸に垂直な平面で切断したときの断面積をS(x)とするとき,
∫abS(x)dx
で体積を求めることができますね。x軸周りの回転体の場合,断面積の半径がy=f(x)となるので,S(x)=πy2=π{f(x)}2。よって,次のポイントのようにまとめられます。
POINT
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ようするに,曲線y=f(x)を,aからbまでの区間で,x軸の周りに回転させた立体の体積Vは,
V= ∫abπ{f(x)}2dx
で求められるのです。
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今回は,x軸の周りの回転体の体積について解説します。