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Volumensrotation y-Achse Übung 1

Aufgabe: Volumensrotation y-Achse Übung 1


Gegeben ist die Funktion f: y² = 6x.

Die Tangente im Punkt P (6/y >0), der Graph der Funktion und die y-Achse begrenzen ein Flächenstück.

Berechne das Volumen des Drehkörpers, wenn das Flächenstück um die y-Achse rotiert.

  

Lösung: Volumensrotation y-Achse Übung 1


1. Schritt: Wir berechnen den Punkt der Funktion

y² = 6x    / √        

⇒  y = √6x   

Wir geben für x den Wert 6 in die Funktion ein  ⇒  y = √(6*6)

f (6) = +/- 6  ⇒  P (6/6)

 

2. Schritt: Wir berechnen die Tangente

y² = 6x   ⇒   y = √6x

Wir bilden die 1. Ableitung:

y´ = 0,5 * (6x)-0,5 * 6

y´= 3/√6x

 

Wir ermitteln die Steigung k der Tangente: 

y´= 3/√(6*6) 

y´(6) = 1/2   d.f. k = 0,5

 

Wir ermitteln d der Tangente: 

y = kx + d

6 = 0,5*6 + d

d.f. d = 3

Tangente t: y = 0,5x + 3

 

3. Schritt: Wir berechnen den Schnittpunkt

Wir setzen die gegebene Funktion der Tangente gleich

√6x = 0,5x + 3  /²

6x = 0,25x² + 3x + 9  / – 6x

0 = 0,25x² – 3x + 9  /: 0,25

x² – 12x + 36 = 0  ⇒  (x – 6)²   ⇒   x = 6

d.f.   f (6) = 6  S (6/6)

 

4. Schritt: Wir berechnen das Volumen der f

Funktion: y = √6x    Tangente: y = 0,5x + 3

Volumensrotation y-Achse Übung 1    

 

Anmerkung: Da Rotation um y-Achse – formen wir um auf x²

y² = 6x   / : 6

x = y²/6    /²

x² = y4/36

Volumensrotation y-Achse Übung 1 b        

V = π *  65/180 – 0 

V = 43,2π

 

5. Schritt: Wir berechnen das Volumen des Kegels

Anmerkung: Die Tangente in Rotation um die y-Achse bildet einen Hohlkegel.

V = r² * π * h : 3

V = 36 * π * 3 : 3

V = 36π

 

6. Schritt: Wir berechnen das Gesamtvolumen

V = Vf – VK

V = 43,2π – 36π

V = 7,2π VE

A: Das Volumen des Drehkörpers beträgt 7,2*π VE.