山形大学
2015年 理学部(物理) 第2問
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![y=cos\frac{πx}{2}(0≦x≦1)で与えられる曲線をCとする.曲線Cとx軸,y軸で囲まれた図形Sについて,以下の問いに答えよ.(1)図形Sの面積を求めよ.(2)図形Sをx軸のまわりに1回転させて得られる立体の体積を求めよ.(3)部分積分法を用いて次の不定積分を求めよ.∫x^2sinxdx(4)図形Sをy軸のまわりに1回転させて得られる立体の体積を求めよ.その際,曲線Cは変数tを媒介変数としてx=2/πt,y=cost(0≦t≦π/2)と表せることを利用せよ.](./thumb/72/2149/2015_2.png)
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$\displaystyle y=\cos \frac{\pi x}{2} \ \ (0 \leqq x \leqq 1)$で与えられる曲線を$C$とする.曲線$C$と$x$軸,$y$軸で囲まれた図形$S$について,以下の問いに答えよ.
(1) 図形$S$の面積を求めよ.
(2) 図形$S$を$x$軸のまわりに$1$回転させて得られる立体の体積を求めよ.
(3) 部分積分法を用いて次の不定積分を求めよ. \[ \int x^2 \sin x \, dx \]
(4) 図形$S$を$y$軸のまわりに$1$回転させて得られる立体の体積を求めよ.その際,曲線$C$は変数$t$を媒介変数として \[ x=\frac{2}{\pi}t,\quad y=\cos t \quad \left( 0 \leqq t \leqq \frac{\pi}{2} \right) \] と表せることを利用せよ.
(1) 図形$S$の面積を求めよ.
(2) 図形$S$を$x$軸のまわりに$1$回転させて得られる立体の体積を求めよ.
(3) 部分積分法を用いて次の不定積分を求めよ. \[ \int x^2 \sin x \, dx \]
(4) 図形$S$を$y$軸のまわりに$1$回転させて得られる立体の体積を求めよ.その際,曲線$C$は変数$t$を媒介変数として \[ x=\frac{2}{\pi}t,\quad y=\cos t \quad \left( 0 \leqq t \leqq \frac{\pi}{2} \right) \] と表せることを利用せよ.
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