점 A \mathrm{A} A , B \mathrm{B} B 는 원 x 2 + y 2 = 4 x ^{2} + y ^{2} = 4 x 2 + y 2 = 4 위의 점이다.
따라서 점 A \mathrm{A} A 의 좌표는 ( 3 , 1 ) \displaystyle ( \sqrt{3} , 1 ) ( 3 , 1 ) , 점 B \mathrm{B} B 의 좌표는 ( − 1 , 3 ) \displaystyle ( - 1 , \sqrt{3} ) ( − 1 , 3 ) 이고 직선 O A \mathrm{OA} OA 의 방정식은 y = 1 3 x \displaystyle y = \frac{1}{\sqrt{3}} x y = 3 1 x , 직선 O B \mathrm{OB} OB 의 방정식은 y = − 3 x \displaystyle y = - \sqrt{3} x y = − 3 x 이다.
따라서 구하는 회전체의 부피를 V V V 라 하면
V V V = π ∫ − 1 3 ( 4 − x 2 ) d x \displaystyle = \pi \int _{- 1} ^{\sqrt{3}} ( 4 - x ^{2} ) dx = π ∫ − 1 3 ( 4 − x 2 ) d x − π ∫ − 1 0 ( − 3 x ) 2 d x \displaystyle - \pi \int _{-1} ^{0} \left( - \sqrt{3} x \right) ^{2} dx − π ∫ − 1 0 ( − 3 x ) 2 d x − π ∫ 0 3 ( 1 3 x ) 2 d x \displaystyle - \pi \int _{0} ^{\sqrt{3}} \left( \frac{1}{\sqrt{3}} x \right) ^{2} dx − π ∫ 0 3 ( 3 1 x ) 2 d x
= π [ 4 x − x 3 3 ] − 1 3 \displaystyle = \pi \left[ 4 x - \frac{x ^{3}}{3} \right] _{-1} ^{\sqrt{3}} = π [ 4 x − 3 x 3 ] − 1 3 − π [ x 3 ] − 1 0 \displaystyle - \pi \left[ \begin{array}{l} x ^{3} \begin{matrix} \\ \end{matrix} \end{array} \right] _{-1} ^{0} − π [ x 3 ] − 1 0 − π [ x 3 9 ] 0 3 \displaystyle - \pi \left[ \frac{x ^{3}}{9} \right] _{0} ^{\sqrt{3}} − π [ 9 x 3 ] 0 3
= 8 ( 3 + 1 ) 3 π \displaystyle = \frac{8 ( \sqrt{3} + 1 )}{3} \pi = 3 8 ( 3 + 1 ) π