写一函数float ellipse(int n),计算椭球部分体积,椭圆(xx)/(44)+(yy)/(33)=1绕长轴x旋转构成旋转体在平面x=2和x=4区间的体积v。可将旋转体沿x轴取平面n等分,每等分近似为小圆盘的体积。主函数中输入n,调用ellipse函数,返回体积,最后主函数输出(保留1位小数)。
【输入形式】 主函数
#include<stdio.h>
#include<math.h>
#define PI 3.1415926
int main()
{
float ellipse(int n);
int n;
float v;
printf("n=");
scanf("%d",&n);
......
【输出形式】主函数 printf("v=%.1f\n",v);
【样例输入】n=1000
【样例输出】v=23.6
这里介绍一种解题思路,将椭圆绕长轴旋转的过程拆分成多个小圆盘的叠加,再通过积分求解每个小圆盘的体积。
将椭圆绕x轴旋转得到旋转体。
将旋转体分成n层,每层大小相等。
求出每层对应椭圆的长半轴和短半轴,设为a和b,以及该层在x轴上的横坐标位置x。
将该层近似为一个圆盘,计算该圆盘的体积。
将每层的体积累加,得到椭球部分体积。
下面是完整的代码实现:
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
// 计算椭球部分体积
float ellipse(int n) {
float a = sqrt(44.0);
float b = sqrt(33.0);
float h = (4.0 - 2.0) / n; // 每层高度
float v = 0.0; // 总体积
for (int i = 0; i < n; i++) {
// 计算该层椭圆的长半轴和短半轴
float x = 2.0 + h * i + h / 2.0;
float y = sqrt((1 - pow((x - 2.0), 2) / 44.0) * 33.0);
float a1 = y;
float b1 = sqrt(44.0 - pow((x - 2.0), 2));
// 计算该层近似为圆盘的体积
float area = M_PI * pow(a1, 2) * h;
// 计算该层对应的旋转体积
float v1 = area * b1;
// 累加总体积
v += v1;
}
return v;
}
int main() {
int n;
cin >> n;
float v = ellipse(n);
cout.setf(ios::fixed);
cout.precision(1);
cout << v << endl;
return 0;
}