Kelas 12Kelas 11mathKalkulus
Perhatikan gambar berikut.Gambar tersebut menunjukkan
Pertanyaan
Gambar tersebut menunjukkan daerah arsiran yang dibatasi oleh kurva 2y = -akar(2x+1), garis x=1, dan garis x=k. Jika daerah arsiran diputar sejauh 360 derajat mengelilingi sumbu X, volume benda putar yang terjadi adalah π satuan. Tentukan nilai k.
Solusi
Verified
k = 2
Pembahasan
Soal ini meminta kita untuk menghitung volume benda putar yang terjadi ketika daerah yang dibatasi oleh kurva 2y = -akar(2x+1), garis x=1, dan garis x=k diputar mengelilingi sumbu X. Diketahui volume benda putar tersebut adalah pi satuan. Pertama, kita perlu mengekspresikan y dalam bentuk x dari persamaan kurva: y = -1/2 * akar(2x+1) Karena kita akan memutar daerah di sekitar sumbu X, kita perlu mengkuadratkan fungsi y: y^2 = (-1/2 * akar(2x+1))^2 y^2 = 1/4 * (2x+1) Rumus volume benda putar yang diputar mengelilingi sumbu X adalah: V = π * integral dari [y^2] dx Dalam kasus ini, batas integrasinya adalah dari x=1 sampai x=k: V = π * integral dari [1/4 * (2x+1)] dx Kita tahu bahwa V = π. Jadi: π = π * integral dari 1 sampai k [1/4 * (2x+1)] dx 1 = integral dari 1 sampai k [1/4 * (2x+1)] dx Sekarang kita hitung integralnya: integral [1/4 * (2x+1)] dx = 1/4 * integral (2x + 1) dx = 1/4 * [x^2 + x] Evaluasi integral dari 1 sampai k: [1/4 * (k^2 + k)] - [1/4 * (1^2 + 1)] = 1 1/4 * (k^2 + k) - 1/4 * (1 + 1) = 1 1/4 * (k^2 + k) - 1/4 * 2 = 1 1/4 * (k^2 + k) - 1/2 = 1 1/4 * (k^2 + k) = 1 + 1/2 1/4 * (k^2 + k) = 3/2 k^2 + k = (3/2) * 4 k^2 + k = 6 k^2 + k - 6 = 0 Faktorkan persamaan kuadrat: (k + 3)(k - 2) = 0 Maka, nilai k adalah -3 atau 2. Karena dari gambar sumbu x pada daerah arsiran adalah positif (k > 1), maka nilai k yang memenuhi adalah 2.
Buka akses pembahasan jawaban
Topik: Volume Benda Putar
Section: Aplikasi Integral, Integral Tentu
Apakah jawaban ini membantu?