Spinning around a shifted line
- What if you revolve a region not around an axis, but around a line like $y=-1$ or $x=3$?
- The disc method still works — you just measure the radius from the curve to that shifted axis.
- The formula $V=\pi\int R^2$ is unchanged; only $R$ needs adjusting.
- Getting the radius right is the whole game.
Radius = distance to the new axis
- Revolving about a horizontal line $y=k$: the radius is the vertical gap $R=|f(x)-k|$.
- Revolving about a vertical line $x=k$: the radius is the horizontal gap $R=|g(y)-k|$.
- Subtract the axis's value from the curve's value (in the right variable) to get the distance.
- Then square, multiply by $\pi$, and integrate as usual.
이동된 축 위의 곡선
y = a·√x
$y=-1$ 주위로 회전하면 반지름이 곡선에서 해당 직선까지 도달하며 — $R=f(x)+1$, $f(x)$보다 큽니다.
$y=f(x)$을 직선 $y=-1$ 주위로 회전할 때, 반지름은...
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$f(x)$에서 $y=-1$까지의 거리는 $f(x)-(-1)=f(x)+1$입니다.
영역 아래에 있는 $y=k$ 주위로 회전할 때, 곡선 $f(x)$의 반지름은...
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곡선 값 minus 축 값: $f(x)-k$.
수직 직선 $x=k$ 주위로 회전할 때, 반지름은 수직 거리 $|g(y)-k|$의 ____ 거리입니다.
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수직 축의 경우, 수평으로 측정합니다.
Axis below the region
- If the axis $y=k$ is below the region, the curve is above it, so $R=f(x)-k$ (a positive gap).
- Example: revolving about $y=-1$ a curve at height $f(x)$ gives radius $R=f(x)-(-1)=f(x)+1$.
- The "$+1$" is the extra distance down to the shifted axis.
- Always draw it: the radius reaches from the curve to the axis.
축 $y=3$이 영역 위에 있을 때 (곡선 $f(x)<3$), 반지름은...
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거리는 축 minus 곡선: $3-f(x)$ (양수 간격).
Don't reuse the plain-axis radius
- The most common error is forgetting to shift: using $R=f(x)$ when the axis is $y=-1$.
- That underestimates the radius by the shift amount, giving a wrong (too small) volume.
- Rewrite the radius as (curve value) $-$ (axis value) every time the axis isn't $y=0$ or $x=0$.
- Sketching the distance segment prevents this slip.
$y=-1$ 주위로 회전할 때도 여전히 반지름 $R=f(x)$을 사용할 수 있습니다.
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이동해야 합니다: $R=f(x)+1$.
$y=\sqrt x$을 $[0,4]$ 위에서 $y=-1$ 주위로 회전하면 반지름 $\sqrt x+1$, 따라서 $V=$
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$\pi\int_0^4(x+2\sqrt x+1)\,dx=\pi(8+\tfrac{32}{3}+4)=\tfrac{68\pi}{3}$.
For a shifted axis, the radius is the distance from the curve to that line, e.g. $R=f(x)-k$ for $y=k$ — not just $f(x)$. Revolving about $y=-1$ makes the radius larger (add $1$); about $y=3$ above the region makes it $3-f(x)$. Always measure to the correct axis before squaring.
Revolve the region under $y=\sqrt x$ on $[0,4]$ about the line $y=-1$.
- Radius reaches from the curve down to $y=-1$: $R(x)=\sqrt x-(-1)=\sqrt x+1$.
- $V=\pi\displaystyle\int_0^4 (\sqrt x+1)^2\,dx=\pi\int_0^4 \big(x+2\sqrt x+1\big)\,dx$.
- $=\pi\Big[\tfrac{x^2}{2}+\tfrac{4}{3}x^{3/2}+x\Big]_0^4=\pi\big(8+\tfrac{32}{3}+4\big)=\tfrac{68\pi}{3}$.
The disc method about a shifted axis keeps $V=\pi\int R^2$, but the radius is the distance from the curve to that line: $R=f(x)-k$ for $y=k$, or $g(y)-k$ for $x=k$. Adjust $R$ for the shift (an axis below the region adds to the radius); never reuse the plain-axis radius.