Rotationsintegrale.: Unterschied zwischen den Versionen

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Bei der Rotation um die y-Achse berechnen wir nun den Rotationskörper, der durch die Rotierung der Fläche A um die y-Achse entsteht. Die Fläche A wird durch einen Graphen, die y-Achse und den Gleichungen y=c und y=d.
 
Bei der Rotation um die y-Achse berechnen wir nun den Rotationskörper, der durch die Rotierung der Fläche A um die y-Achse entsteht. Die Fläche A wird durch einen Graphen, die y-Achse und den Gleichungen y=c und y=d.
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Um das Volumen zu bestimmen, muss der Graph an der 1. Winkelhalbierenden gespiegelt werden (siehe Bild: 1.3 Umkehrfunktion -

Version vom 14. Dezember 2009, 11:19 Uhr

Ein Rotationskörper ensteht, indem man eine Fläche um eine Drehachse rotieren lässt. Diese Fläche ist durch eine auf dem Intervall [a; b] stetige Funktion f, den Gleichungen x=a und x=b und der jeweiligen Achse eingeschlossen.

Sv74b74c.gif

In der obenstehenden Abbildung handelt es sich, um eine Rotation um die x-Achse. Unser Ziel ist es das Volumen der Rotationskörper bei Rotierung um die x- bzw. y-Achse zu berechnen.


1. Rotation um die x-Achse

V(x)=\pi\int_a^b(f(x))^2dx


Beispiel (Rauminhalt eines Rotationskörpers bei Rotation um die x-Achse):

Wir haben den Graph der Funktion f mit f(x)=\frac{1}{2}\sqrt{x^2+4}. Dieser begrenzt mit den Koordinatenachsen und der Geraden mit der Gleichung x=4 eine Fläche. Das Volumen berechnet man so:


V(x)=\pi\int_0^4(\frac{1}{2}\sqrt{x^2+4})^2dx

=\pi\int_0^4(\frac{1}{2}{x^2+1})dx

=\pi[\frac 1{12}x^3+x]^4_0

=\frac{28}{3}\pi=29,32.



2. Rotation um die y-Achse

Bei der Rotation um die y-Achse berechnen wir nun den Rotationskörper, der durch die Rotierung der Fläche A um die y-Achse entsteht. Die Fläche A wird durch einen Graphen, die y-Achse und den Gleichungen y=c und y=d. Um das Volumen zu bestimmen, muss der Graph an der 1. Winkelhalbierenden gespiegelt werden (siehe Bild: 1.3 Umkehrfunktion -