微分法・積分法領域の研究 | |||||||
B バームクーヘン積分について | |||||||
y軸周りの回転体の体積を求めるには、通常、教科書に掲載されている次の公式
を利用しますが、大学入試の場合、回転させる関数y=f(x)は凹凸のある形状であることが多く、場合分けが必要で、 計算が煩雑になる問題がほとんどです。そこで場合分けが少なく、一度の計算で体積を求めるのに有力な、バーム クーヘン積分と呼ばれている方法を紹介します。 【バームクーヘン積分の考え方】 y軸の周りの回転体の体積を考える場合、y軸に垂直な断面(=円)の面積をy=cからy=dまでの定積分として求め ますが、バームクーヘン積分の考え方は、回転体の体積を円の中心がy軸上にある円柱の側面積のx=aからx=b までの定積分として考える方法です。(次図)
求める回転体の体積は次の計算で求めることができます。 (ただし、計算するには変数yを変数xで表す必要があります。)
出題例: H16 同志社大
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