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一个微积分数学问题

装液体平躺的圆柱体,半径r 、长度l 。
求液面高度和体积函数关系?


大学白上了,都忘了


太简单了,你自己算吧,在横截面上连接圆心和液面边缘,做几条辅助线。扇形面积加或者减(两种情况,不过其实可以视为一种情况,只不过h>r时三角形面积为负值)三角形面积得到横截面面积,再乘以l就是体积。


公子大大的數學太好

我們這些菜菜只好用小學數學解決問題了

$$
V = l \left[ r^2 \arccos{\frac{r - x}{r}} - (r - x)\sqrt{2xr - x^2} \right]
$$

其中,x 爲頁面高度,x ∈ [0, 2r];r 爲底面半徑,r > 0。


高度为x的时候,对r2-(|r-x|)2开根,乘以2,得到水平面(一个长方形)的宽,水平面的长已知为l,因此可得水平面面积为:
2l√2rx-x2
对面积从x=0积分到x=h,得体积。


$$
V = 2l \int_{0}^{h} \sqrt{r^2 - (x - r)^2} dx
$$

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