Solution:
Given, curve C : y = x 2 + 2 , C:y=x^2+2, C : y = x 2 + 2 , and line L : y = 2 x + 5 \ L:y=2x+5 L : y = 2 x + 5
Around the line: x = − 3 x=-3 x = − 3
Outer radius: x = y − 2 + 1 x=\sqrt{y-2}+1 x = y − 2 + 1
Inner radius: x = y − 5 2 + 1 = y − 3 2 x=\dfrac{y-5}2+1=\dfrac{y-3}2 x = 2 y − 5 + 1 = 2 y − 3
From graph, we can see limits of y are 2 to 11.
So, a=2, b=11.
Now, area, A ( y ) = π [ ( y − 2 + 1 ) 2 − ( y − 3 2 ) 2 ] A(y)=\pi[(\sqrt{y-2}+1)^2-(\dfrac{y-3}2)^2] A ( y ) = π [( y − 2 + 1 ) 2 − ( 2 y − 3 ) 2 ]
⇒ A ( y ) = π [ ( y − 2 + 1 + 2 y − 2 ) − ( y 2 + 9 − 6 y 4 ) ] \Rightarrow A(y)=\pi[(y-2+1+2\sqrt{y-2})-(\dfrac{y^2+9-6y}4)] ⇒ A ( y ) = π [( y − 2 + 1 + 2 y − 2 ) − ( 4 y 2 + 9 − 6 y )]
⇒ A ( y ) = π [ y − 1 + 2 y − 2 − y 2 4 − 9 4 + 3 y 2 ] \Rightarrow A(y)=\pi[y-1+2\sqrt{y-2}-\dfrac{y^2}4 -\dfrac94+\dfrac{3y}2] ⇒ A ( y ) = π [ y − 1 + 2 y − 2 − 4 y 2 − 4 9 + 2 3 y ]
⇒ A ( y ) = π ( 2 y − 2 − y 2 4 − 13 4 + 5 y 2 ) \Rightarrow A(y)=\pi(2\sqrt{y-2}-\dfrac{y^2}4 -\dfrac{13}4+\dfrac{5y}2) ⇒ A ( y ) = π ( 2 y − 2 − 4 y 2 − 4 13 + 2 5 y )
Now, Volume, V = ∫ 2 11 [ π ( 2 y − 2 − y 2 4 − 13 4 + 5 y 2 ) ] d y V=\int_{2}^{11}[\pi(2\sqrt{y-2}-\dfrac{y^2}4 -\dfrac{13}4+\dfrac{5y}2)]dy V = ∫ 2 11 [ π ( 2 y − 2 − 4 y 2 − 4 13 + 2 5 y )] d y ⇒ V = π [ ( 4 ( y − 2 ) 3 / 2 3 − y 3 12 − 13 y 4 + 5 y 2 4 ) ] 2 11 \Rightarrow V=\pi[(\dfrac{4(y-2)^{3/2}}{3}-\dfrac{y^3}{12} -\dfrac{13y}4+\dfrac{5y^2}4)]_{2}^{11} ⇒ V = π [( 3 4 ( y − 2 ) 3/2 − 12 y 3 − 4 13 y + 4 5 y 2 ) ] 2 11
⇒ V = π [ ( 4 ( 11 − 2 ) 3 / 2 3 − 11 3 12 − 13 ( 11 ) 4 + 5 ( 11 ) 2 4 ) − ( 4 ( 2 − 2 ) 3 / 2 3 − 2 3 12 − 13 ( 2 ) 4 + 5 ( 2 ) 2 4 ) ] \Rightarrow V=\pi[(\dfrac{4(11-2)^{3/2}}{3}-\dfrac{{11}^3}{12} -\dfrac{13(11)}4+\dfrac{5(11)^2}4)-(\dfrac{4(2-2)^{3/2}}{3}-\dfrac{2^3}{12} -\dfrac{13(2)}4+\dfrac{5(2)^2}4)] ⇒ V = π [( 3 4 ( 11 − 2 ) 3/2 − 12 11 3 − 4 13 ( 11 ) + 4 5 ( 11 ) 2 ) − ( 3 4 ( 2 − 2 ) 3/2 − 12 2 3 − 4 13 ( 2 ) + 4 5 ( 2 ) 2 )]
⇒ V = π [ ( 36 − 1331 12 − 143 4 + 605 4 − ( 0 − 2 3 − 13 2 + 5 ) ] \Rightarrow V=\pi[(36-\dfrac{1331}{12} -\dfrac{143}4+\dfrac{605}4-(0-\dfrac{2}{3} -\dfrac{13}2+5)] ⇒ V = π [( 36 − 12 1331 − 4 143 + 4 605 − ( 0 − 3 2 − 2 13 + 5 )]
⇒ V = π [ 36 − 1331 12 + 231 2 + 2 3 + 13 2 − 5 ] \Rightarrow V=\pi[36-\dfrac{1331}{12} +\dfrac{231}2+\dfrac{2}{3} +\dfrac{13}2-5] ⇒ V = π [ 36 − 12 1331 + 2 231 + 3 2 + 2 13 − 5 ]
⇒ V = π [ 36 − 1331 12 + 231 2 + 2 3 + 13 2 − 5 ] \Rightarrow V=\pi[36-\dfrac{1331}{12} +\dfrac{231}2+\dfrac{2}{3} +\dfrac{13}2-5] ⇒ V = π [ 36 − 12 1331 + 2 231 + 3 2 + 2 13 − 5 ]
⇒ V = 42.75 π units 3 \Rightarrow V=42.75\pi\ \text{units}^3 ⇒ V = 42.75 π units 3
Comments