12.5  Inhoud en integraal >
1
a

De doorsnede op afstand 4 van de top is gelijkvormig met het grondvlak. Je kunt de doorsnede krijgen door het grondvlak vanuit T met de factor f = 2 3 te vermenigvuldigen, dus O ( 4 ) = f 2 45 = 20 .

b

De doorsnede op afstand x van de top krijg je door het grondvlak vanuit de top met x 6 te vermenigvuldigen.
Dus O ( x ) = ( x 6 ) 2 45 = 1 1 4 x 2 .

c

V ( x + Δ x ) V ( x ) is de inhoud van het stuk van de piramide tussen de doorsneden op afstand x en afstand x + Δ x van de top. Dit stuk ligt 'binnen'het prisma met grondvlak O ( x + Δ x ) en hoogte Δ x en bevat het prisma met grondvlak O ( x ) en hoogte Δ x .

d

Omdat V ( 0 ) = 0 .

e

De inhoud is V ( 6 ) = 5 12 6 3 = 90 .

2
a

In de figuur is de doorsnede van de bol met een vlak door de as getekend. O ( x ) is de oppervlakte van een cirkel met straal r zie figuur. Er geldt: r = R 2 x 2 .

b

R R π ( R 2 x 2 ) d x = [ π ( R 2 x 1 3 x 3 ) ] R R = 1 1 3 π R 3 .

3
a

O ( x ) is de oppervlakte van een cirkel met straal 2 x , dus O ( x ) = 2 π x .

b

De inhoud is 0 8 2 π x d x = [ π x 2 ] 0 8 = 64 π .

c

De straal op hoogte y is x , waarbij y = 2 x , dus O ( y ) = π x 2 = 1 4 π y 4 .

d

Dat is 0 4 1 4 π y 4 d y = [ 1 20 π y 5 ] 0 4 = 51 1 5 π .

4
a

De straal op hoogte y is x waarbij y = 2 x . Dus x = 2 y 2 en
O ( y ) = π x 2 = π ( 2 y 2 ) 2 .

b

0 2 π ( 2 y 2 ) 2 d y = [ π ( 4 y 4 3 y 3 + 1 5 y 5 ) ] 0 2 = 2 2 15 π 2 .

5

0 1 x d x = [ 1 2 x 2 ] 0 1 = 1 2 ;
0 1 x d y = 0 1 y d y = [ 2 3 y 1 1 2 ] 0 1 = 2 3 ;
0 1 y d x = 0 1 x 2 d x = [ 1 3 x 3 ] 0 1 = 1 3 en
0 1 y d y = [ 1 2 y 2 ] 0 1 = 1 2

6

1 4 π y 2 d x = 1 4 π e 2 x d x = [ 1 2 π e 2 x ] 1 4 = 1 2 π e 8 1 2 π e 2

7
a

0 4 π x 3 d x = [ 1 4 π x 4 ] 0 4 = 64 π

b

x = y 2 3 , dus 0 8 π x 2 d y = 0 8 π y 4 3 d y = [ 3 7 π y 7 3 ] 0 8 = 54 6 7 π .

8
a

x = 1 en x = 1

b

Schrijf y 2 als functie van x :
y 2 = 1 1 x 2 1 x 2 = 1 y 2 x 2 = 1 1 y 2 .
De inhoud is 1 2 π x 2 d y = 1 2 π ( 1 1 y 2 ) d y = [ π ( y + 1 y ) ] 1 2 = π ( 1 1 2 2 2 ) .

9
a

y = 2 x 3 x 3 = 2 y x = ( 2 y ) 3 , dus π x 2 = π ( 2 y ) 6 .

b

De grafiek snijdt de y -as op hoogte 2 en de x -as op hoogte 0 . Je hebt een dalende functie.

c

0 2 π ( 2 y ) 6 d y = [ 1 7 π ( 2 y ) 7 ] 0 2 = 18 2 7 π

10
a

Een afgeknotte kegel, een kegel cilindrisch uitgehold en een kegel.

b

Links: lijn A B heeft vergelijking y = 4 x + 8 x = 2 1 4 y , dus de inhoud is 0 4 π ( 2 1 4 y ) 2 d y = 9 1 3 π ;
Midden: 9 1 3 π 0 4 π 1 2 d y = 5 1 3 π ;
Rechts: lijn C D heeft vergelijking y = 4 x + 4 x = 1 1 4 y , dus de inhoud is 0 4 π ( 1 1 4 y ) 2 d y = 1 1 3 π .

11
a

3 ; 1,08 ; x 2 100 12 ,

b

0 10 x 2 100 12 d x = [ x 3 300 12 ] 0 10 = 40

c

De doorsnede op x eenheden van de top is gelijkvormig met het grondvlak, de verkleiningsfactor is x h , de oppervlakte is dus x 2 h 2 G .

d

0 h x 2 h 2 G d x = [ x 3 3 h 2 G ] 0 h = 1 3 h G

e

1 3 π r 2 h

f

k heeft vergelijking y = 1 2 x .
De inhoud is dus: 0 4 1 4 π x 2 d x = [ 1 12 π x 3 ] 0 4 = 5 1 3 π .
Dit vind je ook met de formule uit d.

12
a

f ( x ) = cos 2 ( x ) + sin 2 ( x ) cos 2 ( x ) = tan 2 ( x ) + 1

b

0 1 4 π π tan 2 ( x ) d x = [ π ( tan ( x ) x ) ] 0 1 4 π = π 1 4 π 2 .

13

Als ( x , y ) op de grafiek van f , dan x 2 = 4 y ; als ( x , y ) op de grafiek van g , dan
x 2 = 2 2 3 y .
De gevraagde inhoud is dus: 0 4 π ( 4 y ) d y 0 3 π ( 2 2 3 y ) d y = 8 π 3 π = 5 π .

14

De hoeveelheid water in de badkuip als het water p cm hoog is, is 0 p C ( x ) d x = [ 2500 1,5 x 1,5 35 x 2 ] 0 p = 2500 1,5 p 1,5 35 p 2 cm3.
Dit moet gelijk zijn aan 500 000 . Met behulp van de GR vind je p = 49,9 . Het past dus nèt aan.

15
a

De doorsnede is een cirkel met straal r = 25 x 2 , zie figuur.

b

3 5 π ( 25 x 2 ) d x = [ π ( 25 x 1 3 x 3 ) ] 3 5 = 17 1 3 π

c

R h R π ( R 2 x 2 ) d x = [ π ( R 2 x 1 3 x 3 ) ] R h R = π h 2 ( R 1 3 h )

16
a

0 3 v ( t ) d t = [ 2 3 ( t + 1 ) 1,5 t ] 0 3 = 1 2 3 km/min.

b

Delen door de lengte van het tijdsinterval, dus door 3 .

17
a

a b f ( t ) d t = [ t 2 + t ] a b = ( b 2 a 2 + b a ) , het gemiddelde is dus b + a + 1 .

b

a b y d x = [ 1 3 x 3 ] a b = 1 3 ( b 3 a 3 ) en 1 3 ( b a ) ( a 2 + a b + b 2 ) = 1 3 ( b 3 a 3 ) (werk de haakjes maar weg).