Search
Close this search box.
Search
Close this search box.

Volumensrotation x-Achse Übung 1

Aufgabe: Volumensrotation x-Achse Übung 1


Durch den Punkt P (2/4) gehen ein Kreis k in Mittelpunktslage und eine Parabel in erster Hauptlage.

Das gemeinsame Flächenstück der beiden Kurven rotiert um die x-Achse.

Berechne das Volumen des dabei entstehenden Körpers!

 

Lösung: Volumensrotation x-Achse Übung 1


1. Schritt: Wir stellen eine Kreisgleichung auf

Wir ermitteln den Kreisradius:

r =  √ (2² + 4²)  ⇒  r = √20

Kreisgleichung:

k: x² + y² = 20    / – x²

d.f.  y² = – x² + 20

 

2. Schritt: Wir stellen eine Parabel in der 1. Hauptlage auf:

p: y² = 2px

16 = 2*p*2  / : 4

p = 4

d.f. y² = 8x

 

3. Schritt: Wir berechnen den Schnittpunkt

Wir setzen die Kreisgleichung der Parabel gleich

– x² + 20 = 8x  /+ x² – 20

x² + 8x – 20     / Vieta

x1,2 = – 4 +/- √ (4² + 20)

x1,2 = – 4 +/- 6

d.f. (x1 = – 10) und x2 = 2  

d.f. P = (2/4)

 

4. Schritt: Wir berechnen das Volumen 

Parabel: y = √(8x)    Kreisgleichung:  y = √(- x² + 20)

 

Volumensrotation x-Achse Übung 1

 

Volumen der Parabel

Formel:

Volumensrotation x-Achse Übung 1b

Wir integrieren:

V1 = π * 8x²/2  ⇒  V1 = π * 4x²      [2; 0]

V1 = π * (4 * 2² – 0)

V1 = 16π VE

 

Volumen der Kreisgleichung

Formel:

Die obere Grenze des bestimmten Intervall ist der Radius des Kreises (√20), die untere Grenze ist der Schnittpunkt mit der Parabel (2). 

Volumensrotation x-Achse Übung 1c

V2 = π * (- x³/3 + 20x)   [√20; 2]

V2 = π * [(-(√20)³/3 + 20 * √20) – (-(2)³/3 + 20 * 2)]

V2 = π * [59,628… – 37,33…]

V= 22,30π VE

 

V = V1 + V2

V = 16π + 22,3π

V = 38,3π VE

A: Das Volumen des Drehkörpers beträgt 38,3π VE.