面積與旋轉體體積計算機

計算最高二次多項式曲線間的面積,並在交點處分段。繞 x 軸的體積要求有限區間內外半徑 ≥ 內半徑 ≥ 0。

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面積與旋轉體體積計算機

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使用 ^ 表示乘方,函數請加括號。可直接輸入 sec(x) 和 arctan(x);三角函數按弧度制計算。

輸入幫助與支援範圍

保留原題,計算前確認變數和實時預覽。平方根指數請寫成 ^(1/2),函數引數請加括號。

先選擇積分變數。不定積分的上下限均留空,定積分則填寫兩端。廣義積分需要匹配收斂規則;數值近似不會標為已驗證。

閱讀解題方法

計算最高二次多項式曲線間的面積,並在交點處分段。繞 x 軸的體積要求有限區間內外半徑 ≥ 內半徑 ≥ 0。

沿用現有免費次數與計算介面。無效或不支援的輸入不扣費。點選計算不會傳送 AI 請求。

試試這些例題

題目實時預覽

本頁計算幾何面積或繞 x 軸的墊片法體積。有符號積分或其他被積函數請使用定積分計算機。 定積分計算機

如何用積分計算面積和體積?

先選擇曲線間面積或繞 x 軸的體積,輸入兩條曲線和有限區間。所選任務決定積分的是非負高度差,還是半徑平方之差。

先選擇面積或體積

面積模式中,輸入兩條曲線 f(x)、g(x)。幾何面積取非負間距,曲線相交時分段。

體積模式中,第一條表示式是外半徑 R(x),第二條是內半徑 r(x),旋轉軸固定為 x 軸。

填寫區間和第二條曲線

下限必須小於上限。另一邊界為 x 軸,或旋轉體沒有孔洞時,第二條曲線填 0。

兩條曲線都需要是所選變數的二次或更低次多項式。下方例題入口會帶入完整條件。

為什麼交點需要分段?

幾何面積積分的是 |f(x)−g(x)|,不能先算有符號積分、抵消後再取絕對值。

例如 y=x 與 y=0 在 [−1,1] 上形成兩個三角形,面積相加為 1,而 x 的有符號積分為零。

體積為什麼要平方?

墊片的橫截面積為 π(R(x)^2−r(x)^2),積分後得到立方單位的體積。

整個區間都需滿足 R(x)≥r(x)≥0。本頁只處理繞 x 軸的旋轉。

分清有符號積分、面積和體積

y=x 在 [0,1] 上與 x 軸圍成的面積是 1/2 平方單位;繞 x 軸旋轉後的體積是 π/3 立方單位。

對 y=x 與 y=x^2,在 [0,1] 上上方曲線是 x,下方是 x^2,積分 x−x^2 得到面積 1/6。若其他區間記憶體在交點,需要按上下關係分段。

使用結果前的學習提示

體積計算前建議畫出曲線並標明旋轉軸。半徑是距離,負函數值不能直接作為有效半徑。

可比較、可嘗試的完整例題

以下是帶完整條件的教學參考。開啟例題只會預填工作台,點選計算後才會提交題目。

A=∫01∣x−0∣ dx=12A=\int_0^1|x-0|\,dx=\frac12

面積:f(x)=x、g(x)=0,區間 0 到 1;積分兩條曲線的間距,得到 1/2。

試做這道題
A=∫01∣x−x2∣ dx=16A=\int_0^1|x-x^2|\,dx=\frac16

面積:f(x)=x、g(x)=x^2,區間 0 到 1;積分 x−x^2,得到 1/6。

試做這道題
V=π∫01(x2−02) dx=π3V=\pi\int_0^1(x^2-0^2)\,dx=\frac\pi3

體積:外半徑 x、內半徑 0,區間 0 到 1,繞 x 軸旋轉;體積為 π/3。

試做這道題

支援範圍與適用條件

兩條曲線僅支援有限區間上的二次或更低次多項式。面積計算會在支援的交點處分段。

體積使用繞 x 軸的墊片法,要求半徑非負且外半徑不小於內半徑。其他旋轉軸、殼層法、瑕點數與任意函數不在目前範圍內;數值評價不代表全域性誤差界證明。

常見問題

幾何面積可以是負數嗎?

不可以。各段面積相加,不做有符號抵消。有符號積分是另一種量。

曲線相交怎麼辦?

對支援的多項式曲線,工具會在區間內的交點處分段,再把各段面積相加。

可以繞 y 軸旋轉嗎?

不可以。本工作台只使用繞 x 軸的墊片法;其他軸或殼層法需要不同的設定。

為什麼必須填第二條表示式?

它是面積的另一條邊界,或體積的內半徑。邊界為 x 軸或旋轉體無孔洞時填 0。