在由 界定的立体中,水平截面圆盘的半径如何依赖于高度 ?
截面圆盘的半径 与高度 的平方根成正比。具体来说,。这是从抛物面方程 推导出来的,该方程在极坐标中变为 。
适用条件
- 立体下方由抛物面 界定。
- 截面在固定高度 处取得。
- 截面的坐标系是柱坐标/极坐标。
理解与推导
- 从边界曲面的方程开始:。
- 将笛卡尔坐标 和 转换为极径 :。
- 将其代入曲面方程:。
- 解出 关于 的表达式:(取正根,因为半径非负)。
- 观察到当 从 0 增加到 4 时, 从 0 增加到 2。
例子
脚本指出:“揭示每个截面都是一个圆盘,其半径取决于当前高度 。”以及“半径 从 到 。”
容易误解的地方
- 认为半径等于 ()。
- 认为半径是恒定的。
- 混淆直径和半径。
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