如果不是绕坐标轴旋转而是绕 $x=a$ 或者 $y=b$ 旋转时,我们可以采用以下方法:
绕 $x=a$ 旋转
对于绕 $x=a$ 旋转的情况,我们可以将旋转体分成两部分,一部分是 $x\in[0,a]$ 的部分,另一部分是 $x\in[a,b]$ 的部分。
对于 $x\in[0,a]$ 的部分,我们可以将其视为绕 $x=0$ 旋转所得的旋转体再沿 $x$ 轴平移 $a$ 得到的旋转体,因此其体积公式为:
$$V_1=\pi\int_0^a f^2(x)dx$$
对于 $x\in[a,b]$ 的部分,我们可以将其视为绕 $x=a$ 旋转所得的旋转体,因此其体积公式为:
$$V_2=\pi\int_a^b (f(x)-f(a))^2dx$$
因此,绕 $x=a$ 旋转的体积公式为:
$$V=V_1+V_2=\pi\int_0^a f^2(x)dx+\pi\int_a^b (f(x)-f(a))^2dx$$
绕 $y=b$ 旋转
对于绕 $y=b$ 旋转的情况,我们可以将旋转体分成两部分,一部分是 $y\in[0,b]$ 的部分,另一部分是 $y\in[b,c]$ 的部分。
对于 $y\in[0,b]$ 的部分,我们可以将其视为绕 $y=0$ 旋转所得的旋转体再沿 $y$ 轴平移 $b$ 得到的旋转体,因此其体积公式为:
$$V_1=\pi\int_0^b f^2(y)dy$$
对于 $y\in[b,c]$ 的部分,我们可以将其视为绕 $y=b$ 旋转所得的旋转体,因此其体积公式为:
$$V_2=\pi\int_b^c (f(y)-f(b))^2dy$$
因此,绕 $y=b$ 旋转的体积公式为:
$$V=V_1+V_2=\pi\int_0^b f^2(y)dy+\pi\int_b^c (f(y)-f(b))^2dy$$
需要注意的是,在计算绕 $x=a$ 或 $y=b$ 旋转的体积时,我们需要根据旋转轴所在的位置将旋转体分成不同的部分,并分别计算其体积。
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