Чтобы найти объем тела, образованного вращением фигуры вокруг оси Oх, нам нужно использовать метод дисков или цилиндров. Для этого сначала найдем точки пересечения функций y=4x-x² и y=x.
- Решим уравнение:
- 4x - x² = x
- Переносим все в одну сторону:
- -x² + 4x - x = 0
- -x² + 3x = 0
- Факторизуем:
- x(-x + 3) = 0
- Таким образом, x = 0 и x = 3.
- Теперь определим объем тела вращения. Объем V можно найти по формуле:
- V = π * ∫[a, b] (R² - r²) dx,
- где R - верхняя функция, r - нижняя функция, a и b - пределы интегрирования.
- В нашем случае:
- R = 4x - x² (верхняя функция),
- r = x (нижняя функция),
- a = 0 и b = 3.
- Теперь подставим в формулу:
- V = π * ∫[0, 3] ((4x - x²)² - x²) dx.
- Теперь упростим выражение под интегралом:
- (4x - x²)² = 16x² - 8x³ + x⁴,
- Таким образом, (4x - x²)² - x² = 16x² - 8x³ + x⁴ - x² = 15x² - 8x³ + x⁴.
- Теперь вычислим интеграл:
- V = π * ∫[0, 3] (15x² - 8x³ + x⁴) dx.
- Находим первообразную:
- ∫(15x²) dx = 5x³,
- ∫(-8x³) dx = -2x⁴,
- ∫(x⁴) dx = (1/5)x⁵.
- Теперь подставляем пределы интегрирования:
- V = π * [5x³ - 2x⁴ + (1/5)x⁵] от 0 до 3.
- Подставляем x = 3:
- V = π * [5(3)³ - 2(3)⁴ + (1/5)(3)⁵] = π * [5(27) - 2(81) + (1/5)(243)].
- V = π * [135 - 162 + 48.6] = π * [21.6].
- Теперь подставляем значение:
Таким образом, объем тела, образованного вращением данной фигуры, равен 21.6π. Однако, если мы посмотрим на предложенные варианты ответов, то видим, что 21.6π можно выразить в виде дроби:
- 21.6 = 108/5,
- Следовательно, объем V = (108/5)π.
Таким образом, правильный ответ - 108π / 5.