问题
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Vy=2πa3∫02π(t−sint)(1−cost)(1−cost)dt
想法
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显然,展开后求定积分即可。群友们也是这样做的。
但思来想去,总感觉应该有更快的方法,然后发现了这么个做法:
Vy=2πa3∫02π(t−sint)(1−cost)(1−cost)dt=8πa3∫02π(t−π−sint+π)cos42tdt=8πa3[∫02π(t−π)cos42tdt−∫02πsintcos42tdt+∫02ππcos42tdt]Vy=8π2a3∫02πcos42tdtVy=16π2a3∫0πcos42tdt=32π2a3∫02πcos4udu=32π2a3⋅43⋅21⋅2π=6π3a3
启发
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∫0πxf(sinx)dx=2π∫0πf(sinx)dxf(x) 连续
从直观上来证明的话,就是因为 sinx 是关于 2π 对称的,而且 f(x) 是连续的,所以 f(sinx) 也是关于 2π 对称的。而 x−2π 则关于 (2π,0) 对称
g(x)=(x−2π)f(sinx)g(2π+x)=xf(cosx)=−[−xf(cosx)]=−g(2π−x)∫0πxf(sinx)dx=∫0π(x−2π+2π)f(sinx)dx=2π∫0πf(sinx)dx