这个图形的体积有限,但表面积却是无穷大
這是一個(gè)有趣的悖論。我有一個(gè)無限高的空心物體。我可以用油漆填充對象,但是如果我嘗試用該油漆覆蓋表面,將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
考慮雙曲線1/x
我們選擇右側(cè)部分(以避免x= 0處的不連續(xù)性)并繪制從x = 1開始的圖。我們考慮虛線右側(cè),曲線下方和x上方的(無限)陰影區(qū)域
我們圍繞x軸在3維上旋轉(zhuǎn)該區(qū)域,最后得到一個(gè)(無限長的)類似角的對象
我們使用旋轉(zhuǎn)體的體積公式(最基本的體積計(jì)算公式,一定要理解)
由此得到如下結(jié)果
隨著b越來越大,答案中的最終分?jǐn)?shù)也越來越小,因此體積為有限量π,用數(shù)學(xué)符號表示為:
接下來,讓我們考慮喇叭的表面積,旋轉(zhuǎn)體的表面積計(jì)算公式為:
在這種情況下,我們有:
如果我們考慮分?jǐn)?shù)的值,當(dāng)x變得非常大時(shí),我們可以看到它會(huì)非常接近1 / x(但會(huì)比它大一點(diǎn))
因此我們可以得出以下結(jié)論:
現(xiàn)在,隨著b越來越大,這個(gè)數(shù)量也越來越大。即,它是無限大的數(shù)量。
這是我們的兩個(gè)解決方案的圖,粉紅色是體積V =π(1-1 / b),綠色是表面積SA =2πl(wèi)n(b) 。我們可以看到體積趨向于極限(π),而表面積卻不斷增大。
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總結(jié)
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