『斜回転体の体積』

『斜回転体の体積』解答


◆静岡県 ヨッシーさんからの解答。

y=2χ−χ2と直線 y=0.5χの交点は
O(0,0),A(
―――

―――

OAの距離は
――――

y=2χ−χ2を原点Oを中心に直線y=0.5χがx軸に重なるまで、時計回りに回転すると、

2+2(2−2χ)y+4χ2−3χ=0

これをyについて解くと、


求める体積Vは

途中をだいぶ省略してしまいました。


【コメント】

 いえいえ、これだけの説明で十分に分かります。
回転してから積分するのは、以前に習ったテクニックですが、本当に久しぶりです。
鮮やかなものですね。


◆東京都 M.Yさんからの解答。

「いま、y=2χ−χ2と直線 y=0.5χの原点でない方の交点を
A(
―――

―――

とし、
線分OA上に1点Bをとる。
Bからy=0.5χに対して(上方に)垂線をひき、y=2χ−χ2との交点をCとする。
さらにCからχ軸に垂線を引き、χ軸との交点をD、CDとOAの交点をEとする。

OB=t、BC=h、OD=χとすると、求める斜回転体の体積Vは、

となる。ここで図から

t=OE+BE

――――
OD+
――――
CE

――――
χ+
――――
(2χ−χ2χ
―――
)

――――
(4χ−χ2)

dt=
――――
(2−χ)dχ

h=
――――
CE
 =
――――
(2χ−χ2χ
―――
)
 =
――――
(
―――
χ−χ2)
となるので、

 なお、問題にある斜線の領域を回したときにちゃんとOAの中に入っているか確かめないといけませんが、まあ図より明らかだからいいということにしましょう。


◆岐阜県 水の流れさんの解答ページ。

斜回転体の体積公式がとても美しいので、ぜひご覧ください。


 『斜回転体の体積』へ

 数学の部屋へもどる