Какова площадь поверхности тела, полученного вращением прямоугольного треугольника с катетом длиной 3 см и гипотенузой длиной 6 см вокруг его меньшего катета?
Svetlyachok_V_Lesu
Для решения данной задачи нам потребуется использовать формулу для площади поверхности вращения. Эта формула гласит:
\[ S = 2 \pi \int_{a}^{b} f(x) \sqrt{1 + (f"(x))^2} \, dx \]
В нашем случае, мы вращаем треугольник вокруг его меньшего катета длиной 3 см. Это означает, что меньший катет будет функцией \( f(x) = x \), где \( x \) - это переменная, представляющая длину отрезка на меньшем катете.
Так как у нас треугольник прямоугольный, его гипотенуза длиной 6 см будет являться верхней границей интеграла, а нижняя граница будет равна 0.
После этого нам нужно найти производную функции \( f(x) \), то есть \( f"(x) \). В нашем случае, \( f"(x) \) равна 1.
Итак, подставим это все в формулу для площади поверхности вращения:
\[ S = 2 \pi \int_{0}^{6} x \sqrt{1 + (1)^2} \, dx \]
Раскроем скобки и упростим выражение:
\[ S = 2 \pi \int_{0}^{6} x \sqrt{2} \, dx \]
Интегрируем это выражение:
\[ S = 2 \pi \left[ \frac{1}{2} \sqrt{2}x^2 \right]_0^6 \]
Подставим границы интегрирования и вычислим:
\[ S = 2 \pi \left( \frac{1}{2} \sqrt{2}(6^2) - \frac{1}{2} \sqrt{2}(0^2) \right) \]
Упростим это:
\[ S = 2 \pi \left( 18\sqrt{2} - 0 \right) \]
\[ S = 36 \pi \sqrt{2} \]
Таким образом, площадь поверхности тела, полученного вращением прямоугольного треугольника с катетом длиной 3 см и гипотенузой длиной 6 см вокруг его меньшего катета, равна \( 36 \pi \sqrt{2} \) квадратных сантиметров.
\[ S = 2 \pi \int_{a}^{b} f(x) \sqrt{1 + (f"(x))^2} \, dx \]
В нашем случае, мы вращаем треугольник вокруг его меньшего катета длиной 3 см. Это означает, что меньший катет будет функцией \( f(x) = x \), где \( x \) - это переменная, представляющая длину отрезка на меньшем катете.
Так как у нас треугольник прямоугольный, его гипотенуза длиной 6 см будет являться верхней границей интеграла, а нижняя граница будет равна 0.
После этого нам нужно найти производную функции \( f(x) \), то есть \( f"(x) \). В нашем случае, \( f"(x) \) равна 1.
Итак, подставим это все в формулу для площади поверхности вращения:
\[ S = 2 \pi \int_{0}^{6} x \sqrt{1 + (1)^2} \, dx \]
Раскроем скобки и упростим выражение:
\[ S = 2 \pi \int_{0}^{6} x \sqrt{2} \, dx \]
Интегрируем это выражение:
\[ S = 2 \pi \left[ \frac{1}{2} \sqrt{2}x^2 \right]_0^6 \]
Подставим границы интегрирования и вычислим:
\[ S = 2 \pi \left( \frac{1}{2} \sqrt{2}(6^2) - \frac{1}{2} \sqrt{2}(0^2) \right) \]
Упростим это:
\[ S = 2 \pi \left( 18\sqrt{2} - 0 \right) \]
\[ S = 36 \pi \sqrt{2} \]
Таким образом, площадь поверхности тела, полученного вращением прямоугольного треугольника с катетом длиной 3 см и гипотенузой длиной 6 см вокруг его меньшего катета, равна \( 36 \pi \sqrt{2} \) квадратных сантиметров.
Знаешь ответ?