間違いしかありません.コメントにてご指摘いただければ幸いです(気が付いた点を特に断りなく頻繁に書き直していますのでご注意ください).

式を回転させてから積分する

凾数 f f(x) = x² 凾数 g g(x) = x 凾数 h h: y = 1 / 2 (2x - sqrt(8sqrt(2) x + 2) + sqrt(2)) 凾数 h_1 h_1: y = 1 / 2 (2x + sqrt(8sqrt(2) x + 2) + sqrt(2)) 直線 i i: y = 0 不等式 a 不等式 a: g(x) > y > f(x) 不等式 a 不等式 a: g(x) > y > f(x) 不等式 a 不等式 a: g(x) > y > f(x) 不等式 b 不等式 b: i(x) > y > h(x) 不等式 b 不等式 b: i(x) > y > h(x) 不等式 b 不等式 b: i(x) > y > h(x) 不等式 b 不等式 b: i(x) > y > h(x) y=x^2 text1 = “y=x^2” y=x^2 text1 = “y=x^2” y=x^2 text1 = “y=x^2” y=x^2 text1 = “y=x^2” y=x text2 = “y=x” y=x text2 = “y=x” y=x text2 = “y=x” y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの text3 = “y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの text3 = “y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの text3 = “y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの text3 = “y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの text3 = “y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの text3 = “y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの text3 = “y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの text3 = “y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの text3 = “y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの text3 = “y=xを-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの text3_1 = “y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの text3_1 = “y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの text3_1 = “y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの text3_1 = “y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの text3_1 = “y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの text3_1 = “y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの text3_1 = “y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの text3_1 = “y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの text3_1 = “y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの text3_1 = “y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの” y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの text3_1 = “y=x^2を-\frac{\pi}{4}回転したもの”

0x1y=xy=x2y=x

y=x,y=x2π4回転させる

求めたいπ4回転させた側を(x,y)とすると,それをπ4回転させた結果として(X,Y)として考える. [XY]=[cos(π4)sin(π4)sin(π4)cos(π4)][xy]=[22222222][xy]=22[1111][xy] {X=22(xy)Y=22(x+y) {X=α(xy)Y=α(x+y)α=22 f=YX=α(x+y){α(xy)}=α(x+yx+y)=α2y=2yf(y)=02y=0y=02=0Xg=YX2=α(x+y){α(xy)}2=α(x+y)α2(x22xy+y2)=αx+αyα2x2+2α2xyα2y2=α2y2+(α+2α2x)y+(αxα2x2)g(y)=0y=(α+2α2x)±(α+2α2x)24(α2)(αxα2x2)2(α2)=α(1+2αx)±α2+4α3x+4α4x2+4α3x4α3x2α2=α(1+2αx)±α2+8α3x2α2=α(1+2αx)±α2(1+8αx)2α2=α(1+2αx)±α1+8αx2α2=(1+2αx)±1+8αx2α=1+2αx±1+8αx2α=12α+2αx2α±1+8αx2α=12α+x±1+8αx2α=1222+x±1+822x222=1222+x±1+42x222=22+x±21+42x2=22+x±2(1+42x)2=22+x±2+82x2 0x1y=x2 π402
x=0のとき+側の式は 22+x+2+82x2|x=0=22+0+2+8202=22+22=2>0 側の式は 22+x2+82x2|x=0=22+02+8202=2222=0 であり,x=0y=0となる,原点を通る側の式をここでは用いる.
ちなみに,第三項の分子の平方根内の値が非負となる区間は 2+82x082x2x282x142 x142となり,特に問題ない.

fgとなる領域をX軸まわりに回転させた体積を求める

V=2π02[0(x+222+82x2)]2dx=2π02(x22+2+82x2)2dx=2π02{x(x22+2+82x2)+22(x22+2+82x2)+2+82x2(x22+2+82x2)}dx=2π02{x2+x22x2+82x2+22x+2222+222+82x22+82x2x2+82x222+2+82x22+82x2}dx=2π02{x22x2+82x22222+82x2+(2+82x2)2+222x+(22)2}dx=2π02{x2x2+82x222+82x+2+82x4+2x+24}dx=2π02{x2x2+82x222+82x+24+82x4+2x+12}dx=2π02{x2x2+82x222+82x+22x+2x+12+12}dx=2π02{x2x2+82x222+82x+32x+1}dx=2π[02x2dx02x2+82xdx22022+82xdx+3202xdx+02dx]=2π(23214960222133+321+2)=2π(2314960136+4)2=2π40149130+240602=2π260=π230

個々の積分について

02dx=[x]02=[20]=2 02xdx=[12x2]02=[12221202]=[10]=1 022+82xdx=182218uduu=2+82x,dudx=82,dx=182du,x=0t=2,x=2t=18=182[112+1u12+1]218=182[132u32]218=182[23u32]218=18223[u32]218=18223[1832232]=18223(1818122212)=18223(18(322)122212)=18223(1832122212)=18223(542122212)=18223(542)212=18225232=18210432218udu=10432=10424=133 02x2+82xdx=182218u282uduu=2+82x,dudx=82,dx=182du,x=0t=2,x=2t=18,x=u282=182182218(u2)udu=1128218(uu2u)du=1128218(u322u12)du=1128218u32du2128218u12du=1128[132+1u32+1]21816410432218udu=10432,=1128[152u52]21813242=112825[u52]21813242=112825[1852252]13242=112825[182181222212]13242=112825[182(322)1222212]13242=112825[182321222212]13242=112825[(182322)212]13242=112825968213242=12140213242=12131351202=363651202=2981202=149602 02x2dx=[13x3]02=[13231303]=[13230]=1323=232