미적분Ⅱ정적분의 활용수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

활꼴 회전체 부피 차

문제

오른쪽 그림과 같이 원 x2+y2=1x ^{2} + y ^{2} = 1의 내부에 각 변이 좌표축에 평행한 직사각형 ABCD\mathrm{ABCD}가 내접해 있다. 활꼴 AED\mathrm{AED}와 활꼴 AFB\mathrm{AFB}yy 축의 둘레로 회전시킨 입체의 부피를 각각 V1V _{1}, V2V _{2}라 한다. AOB=π3\displaystyle \mathrm{\angle} AOB = \frac{\pi}{3}일 때, V1V2=π()\displaystyle V _{1} - V _{2} = \frac{\pi}{\left( \mathbf{\text{가}} \right)} 이다. ()\left( \mathbf{\text{가}} \right)에 알맞은 값을 구하시오.

[3점]

정답 보기
2424

자료 내려받기

아직 올라온 파일이 없습니다.

해설

V1=π121x2dy=π121(1y2)dy\displaystyle \begin{aligned} \mathrm{V} _{1} & = \pi \int _{\frac{1}{2}} ^{1} {} x ^{2} dy = \pi \int _{\frac{1}{2}} ^{1} {} \left( 1 - y ^{2} \right) dy \end{aligned}=π[y13y3]121=π{(112)13(13(12)3)}=524π\displaystyle = \pi \left[ y - \frac{1}{3} y ^{3} \right] _{\frac{1}{2}} ^{1} = \pi \left\{ \left( 1 - \frac{1}{2} \right) - \frac{1}{3} \left( 1 ^{3} - \left( \frac{1}{2} \right) ^{3} \right) \right\} = \frac{5}{24} \pi V2=π1212x2dyπ(32)2\displaystyle \begin{aligned} \mathrm{V} _{2} & = \pi \int _{- \frac{1}{2}} ^{\frac{1}{2}} {} x ^{2} dy - \pi \left( \frac{\sqrt{3}}{2} \right) ^{2} \end{aligned} =π1212(1y2)dyπ(32)2\displaystyle = \pi \int _{- \frac{1}{2}} ^{\frac{1}{2}} {} \left( 1 - y ^{2} \right) dy - \pi \left( \frac{\sqrt{3}}{2} \right) ^{2} =2π012(1y2)dyπ(32)2\displaystyle = 2 \pi \int _{0} ^{\frac{1}{2}} {} \left( 1 - y ^{2} \right) dy - \pi \left( \frac{\sqrt{3}}{2} \right) ^{2} =2π[y13y3]012π(32)2\displaystyle \begin{aligned} & = 2 \pi \left[ y - \frac{1}{3} y ^{3} \right] _{0} ^{\frac{1}{2}} - \pi \left( \frac{\sqrt{3}}{2} \right) ^{2} \end{aligned} =2π{(120)13((12)303)}π(32)2=424π\displaystyle = 2 \pi \left\{ \left( \frac{1}{2} - 0 \right) - \frac{1}{3} \left( \left( \frac{1}{2} \right) ^{3} - 0 ^{3} \right) \right\} - \pi \left( \frac{\sqrt{3}}{2} \right) ^{2} = \frac{4}{24} \pi V1V2=524π424π=π24\displaystyle \therefore \mathrm{V} _{1} - \mathrm{V} _{2} = \frac{5}{24} \pi - \frac{4}{24} \pi = \frac{\pi}{24}

태그

비슷한 문제 더 보기

← 전체 문제 목록으로