什么蛋蛋白质高(蛋蛋的表面积)
原文作者,John D. Cook博士。
翻译作者,独行者,哆嗒数学网翻译组成员。
校对:math001
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我们之前的文章中,介绍了鸡蛋的一个拟合公式,讲解了公式中各个变量对鸡蛋形状和鸡蛋两端曲率的影响。
在那之后的文章中则介绍了鸡蛋的体积计算。而篇文章,我们将介绍鸡蛋的表面积计算。
如果你将f(x)在[c,d]之间的图像绕x轴旋转,那么这个立体图形的表面积为:
对于鸡蛋的拟合函数而言,这个积分是没有初等表达式的。(至少我没有找到初等表达式,就算用Mathematica也无能为力。)但是我们可以通过计算得到数值解。
下面给出的是Mathematica的代码。
f[x_, a_, b_, k_] := b Sqrt[(1 - x^2/a^2) / (1 x k)]
area[a_, b_, k_] :=
2 Pi* NIntegrate[
f[x, a, b, k] Sqrt[1 D[f[x, a, b, k], x]^2],
{x, -a, a}
]
现在我们进行更为详尽的考察,我们来验证一个观点,如果鸡蛋是球状的,我们会得到球的表面积。
输入area[3, 3, 0]则返回113.097,N[36 Pi]同样返回113.097,这是一个非常好的开始。
现在我们将k作为自变量,表面积作为因变量,做出一个函数图像。
Plot[area[4, 2, k], {k, -0.2, 0.2}]
y轴的数值从85.9开始,因此这个图像夸大了k的作用。因此,我们将y轴的值从0开始,用以修正k的影响。
Plot[g[4, 2, k], {k, -0.2, 0.2}, PlotRange -> {0, 100}]
对于体积而言,鸡蛋与椭球之间大约差了一个参数为k的二次函数项。
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