定积分的简单应用

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定积分的简单应用__平面图形的面积

的面积。
y
y=x-2
解：阴影部分面积
2
S=S1+S2.
S1由y= x ，y= - x ， 1
x=1围成：
s1 s2
o 12
4
x
S2由y= x，y= x-2 ， -1
x=1围成：
-2 x=1
y2
x=
1
s1
[
0
x (
x )]dx,
4
s2
[
1
x (x 2)]dx,
1
4
s 0 2 xdx 1 ( x x 2)dx.
例 1 计算由两条抛物线 y2 x和 y x2所围成的
图形的面积.
解
y y
x x2
x
0及x
1
两曲线的交点 O(0,0) B(1,1)
y
y2 x
B
C y x2
D
o
Ax
S S曲梯形OABC - S曲梯形OABD
1 xdx 1 x2dx
0
0
S
1
(
0
x - x2 )dx
2 3 x3 1 3 x 2 3 0
9 2
学习小结: 求在直角坐标系下平面图形的面积步骤: 1.作图象; 2.求交点的横坐标,定出积分上、下限; 3.确定被积函数，用定积分表示所求的面积，特别注意分清被积函数的上、下位置; 4.用牛顿－莱布尼茨公式求定积分.
课外练习
作业:课本 P67 A 组 T2
y x4
4
y 2x
2 S1
S2 y x 4
S1
8
2
S 2S1 S2 2 0
8
2xdx ( 2
2x x 4)dx

定积分的几个简单应用

定积分的几个简单应用一、定积分在经济生活中的应用在经济管理中，由边际函数求总函数，一般采用不定积分来解决，或者求一个变上限的定积分；如果求总函数在某个范围的改变量，则采用定积分来解决．例1 某商场某品牌衬衫的需求函数是q p 15.065-=，如果价格定在每件50元，试计算消费者剩余．解由p 50=，q p 15.065-=，得10000=q ，于是dq q )5015.065(100000--⎰10000023)1.015(q q -=50000=，所求消费者剩余为50000元．例2 已知某产品总产量的变化率为t t Q 1240)(+='（件／天），求从第5天到第10天产品的总产量．解所求的总产量为⎰⎰+='=105105)1240()(dt t dt t Q Q 1052)640(t t +=650=（件）．二、用定积分求极限例1 求极限 ∑=∞→n k n n k 123lim ．解 nn n n n n n n k n k 12111123+++=∑= )21(1nn n n n +++= ．上式是函数[]1,0)(在x x f =的特殊积分和．它是把[]1,0分成n 等分，i ξ取⎥⎦⎤⎢⎣⎡-n i n i ,1的右端点构成的积分和．因为函数[]1,0)(在x x f =可积，由定积分定义，有∑=∞→n k n n k 123lim ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++=∞→)21(1lim n n n n n n 3210==⎰dx x ．例2 求极限 2213lim k n n k n k n -∑=∞→．解 212213)(11n k nk n k n n k n k n k -⋅=-∑∑==．上式是函数[]1,01)(2在x x x f -=的特殊积分和．它是把区间[]1,0分成n 等分，i ξ取⎥⎦⎤⎢⎣⎡-n i n i ,1的右端点构成的积分和．因为函数21)(x x x f -=在[]1,0可积，由定积分定义，有2213lim k n n k n k n -∑=∞→31)1(31110232102=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=-=⎰x dx x x ．三、用定积分证明不等式定积分在不等式的证明中有着重要的应用．在不等式的证明中，可根据函数的特点，利用定积分的性质来证明．例1 设)(x f 是闭区间[]b a ,上的连续函数，且单调增加，求证：⎰⎰+≥b ab a dx x f b a dx x xf )(2)(．证明作辅助函数 dt t f x a dt t tf x xa x a ⎰⎰+-=)(2)()(ϕ，显然0)(=a ϕ，且)(2)(21)()(x f x a dt t f x xf x x a ⎰+--='ϕ )(2))((21)(2x f a a x f x f x ---=ξ [])()(2ξf x f a x --=，其中[]x a ,∈ξ．因为)(x f 在[]b a ,上单调增加，所以0)(≥'x ϕ，从而)(x ϕ在闭区间[]b a ,上单调增加，所以0)()(=≥a x ϕϕ，取b x =得⎰⎰+≥b a ba dx x fb a dx x xf )(2)(．定积分在许多领域中有着重要应用，它是解决一些几何学问题、物理学问题和经济学问题的重要工具．这一章主要介绍了定积分在不同学科中的应用问题．。

人教a版数学【选修2-2】1.7《定积分的简单应用》ppt课件

[答案]
1 2
2 3
[解析] 曲线y＝x 与y＝cx 由题意知
1 1 的交点为c ，c2.
2 1 ＝3.∴c＝2.
典例探究学案
不分割型平面图形面积的求解
如图，求曲线y＝x2与直线y＝2x所围图形的面积S.
[分析] 从图形上可以看出，所求图形的面积可以转化为一个三角形与一个曲边三角形面积的差，进而可以用定积分求出面积．为了确定出积分的上、下限，我们需要求出直线和抛物线的交点的横坐标．
(1)(2014· 山东理，6)直线y＝4x与曲线y＝x3在第一象限内围成的封闭图形的面积为( A．2 2 C．2 ) B．4 2 D．4
(2)由y＝－x2与y＝x－2围成图形的面积S＝________.
9 [答案] (1)D (2)2
[解析] (1)如图所示
y＝4x，由 3 y ＝ x .
[答案] C
) B．gt2 0 1 2 D．6gt0
[解析] 如果变速直线运动的速度为 v＝v(t)(v(t)≥0)，那么
b 从时刻 t＝a 到 t＝b 所经过的路程是 v(t)dt，

a

故应选 C.
2 4．若两曲线y＝x 与y＝cx (c＞0)围成的图形的面积是 3 ，
2 3
则c＝________.
[解析]
y＝2x，解方程组 2 y ＝ x ，
得x1＝0，x2＝2.
故所求图形的面积为 S＝ 2xdx－ x
2 0 2 0
2
2 2 dx＝x 0
1 3 4 2 －3x 0 ＝3.
[方法规律总结] 利用定积分求平面图形的面积的步骤 (1)画出草图，在直角坐标系中画出曲线或直线的大致图象． (2)将平面图形分割成曲边梯形，并分清在x轴上方与下方的部分． (3)借助图形确定出被积函数． (4)求出交点坐标，确定积分的上、下限． (5)求出各部分的定积分，并将面积表达为定积分的代数和( 定积分为负的部分求面积时要改变符号处理为正)，求出面积．

1.7定积分的简单应用(3课时)

W =
ò
b
a
F (x )dx
思考3：如图，在弹性限度内，将一弹簧从平衡位置拉到离平衡位置xm处，那么拉伸弹簧所需的力F(x)与x的函数关系是什么？ F(x)＝kx，
其中k为弹力系数.
x
思考4：如果将弹簧从平衡位置拉到离平衡位置l m处，那么克服弹力所作的功为多少？
l
1 2 l 1 2 W = ò kxdx = kx |0 = kl (J ) 0 2 2
思考3：该图形的面积用定积分怎样表示？
y y ＝x 2 1 O C B D A 1 x y 2＝x
S =
蝌
0
1
xdx -
1 0
x dx
2
思考4：利用微积分基本定理计算，该图形的面积等于多少？
y y ＝x 2 y 2＝x
1 O
3 2 1 0
C
B
D A 1
x
2 1 3 1 1 S = x | - x |0 = 3 3 3
1.7
1.7.1
定积分的简单应用
定积分在几何中的应用
问题提出
b
1 5730 p 2
t
1.定积分ò f (x )dx 的含义及其几何意 a 义分别是什么 n b b- a f ( xi ) òa f (x )dx = nlim å n i= 1
y
y＝f(x)
ò
O
b
a
f (x )dx
O
10
40
C 60 t(s)
思考2：汽车在[0，10]，[10，40]，[40， 60]（单位：s）三个时段内行驶的路程，用定积分分别如何表示？
v(m/s) 30
A

例谈定积分的应用

例谈定积分的应用
定积分是利用积分技术来搭建企业系统的一种服务方式，通过定积分，企业可以解决营销，客户追踪，价格管理，订单跟踪等问题，让企业
既有资源利用效率，又能惠及消费者。

一、定积分的应用
1、促销活动：利用定积分可以创建各种丰富多彩的促销活动，满减、
团购、买赠、金币锁定等，激励消费者购买和积累积分。

2、客户管理：定积分能够建立细致复杂的客户档案，包括客户经理内容，购买次数，消费金额，积分余额等，更好地进行客户管理。

3、价格管理：通过定积分，可以根据不同客户的特征，设置特定的价格，比如会员价，大客户价等，更好地提高定价精确度和竞争力。

4、订单追踪：定积分的订单追踪系统可以记录客户的订单信息，有利
于企业更好地追溯客户信息以及及时为客户提供优质服务。

二、定积分的优势
1、可靠性：定积分系统可以提供可靠性能，降低前端和后端系统出现
的异常和故障，防止客户和企业受到损害。

2、安全性：定积分的安全性也得到有效保障，内部数据交换完全采用
加密技术，保证信息不受外部干涉。

3、兼容性：定积分具有可行性和兼容性，它可以按照各种不同环境定
制与企业系统相协调的服务，能够提供企业最适合的解决方案。

4、易用性：定积分使用界面简洁明了，业务流程简单可靠，容易上手，操作简单易懂，为客户提供更贴心的服务。

三、总结
定积分的引入为企业的经营活动带来了更多的便利，有效提高了企业
的经营效率，也让消费者能够从消费上受到更多的好处。

由此可见，
定积分不仅是企业的一种低成本的服务方式，也是一个更加有效的、
更加充分的消费积分服务体系，为企业和消费者都更好地搭建企业系统。

高中数学同步教学第4章 §3 定积分的简单应用

0
0
＝π(12x2－15x5)|01＝π(12－15)＝π×130＝130π.
• 4．由曲线y＝x2,直线x＝1,x＝2与x轴所围成的平面图形绕x
31π 5
轴[解旋析转] 一设周所得所旋得转旋体的转体体积的为体V，积为________.
则 V＝2π(x2)2dx＝2πx4dx＝5πx5|12＝315π.
1
1
互动探究学案
命题方向1 ⇨不分割型平面图形面积的求解
• 典例 1 曲线y＝x2与直线y＝x所围成的封闭图形16 的面积为____.
• [思路分析] 从图形上可以看出,所求图形的面积可以转化为一个三角形与一个曲边三角形面积的差,进而可以用定积分求出面积．为了确定出积分的上、下限,我们需要求出直线[解和析抛] 物解线方程的组交yy点＝＝xx的，2，横坐标．
第四章定积分
• 本章知识概述：本章的主要内容是定积分的概念,计算和简单应用．
• 教科书通过曲边梯形面积问题,变速直线运动物体的路程问题,变力做功等问题,充分演示了定积分概念产生的背景以及定积分概念形成过程中的思路．微积分基本定理为我们处理积分的计算问题提供了有力工具,教科书主要介绍了求简单图形的面积和求简单旋转体的体积．
1．平面图形的面积如果函数 y＝f(x)在区间[a，b]上连续且恒有 f(x)≥0，那么定积分b f(x)dx 表
a
示由__直__线__x_＝__a_,x_＝__b_(_a_≠_b_)_,y_＝__0_和__曲__线__y_＝__f_(_x)_______所围成的曲边梯形的面积． 2．简单几何体的体积
得 x1＝0，x2＝1. 故所求图形的面积为
S＝1xdx－1x2dx
0
0

定积分求平面图形面积在实际生活中的应用

定积分求平面图形面积在实际生活中的应用把复杂的积分问题求解出来就可以计算出平面图形的面积，在实际生活中也可以看到它的很多应用。

其中有一类是涉及设计的，比如建筑设计中的空间分配、土地开发等；另一类是分析的，比如海洋表面的波浪分析等。

1、建筑设计建筑设计中，定积分可以用来求解空间分配问题。

比如，在房屋设计中，它可以用来确定楼层、楼梯、墙壁、门窗等占用了多少面积。

此外，它还可以用来求解不规则房间布局时，室外墙体和室内墙体的面积分配。

同样，在土地开发中也可以看到定积分的应用，如计算出道路两端的封闭区域面积，以及计算建筑的总面积。

定积分也可以帮助规划者精确计算出规划区域的面积，从而更好地管理规划区域的开发。

2、海洋表面的波浪分析定积分也可以用来求解海洋表面的波浪。

水波的主要性质是在洋流中运动，它的变化符合泊松方程，这是一个带积分的方程，可以用定积分来求解。

这种波浪分析可以更好地解释海洋表面的复杂性，进而指导航管理者和建筑者采取更安全有效的导航措施。

此外，在海岸线上，可以使用定积分来计算海岸线内各子区域的面积，以及海岸线及其各个部分的面积，为海洋管理者提供有形的参考数据。

3、农业此外，定积分在农业中也有非常广泛的应用。

比如，在种植作物时，可以使用定积分来计算出作物地的面积，以及需要灌溉地区的面积；在研究农田开发时，可以利用定积分来计算出耕作面积。

通过计算出具体的面积数据，可以更好地规划农田的分布和种植规模，从而节约农业资源，提高农作物的产量。

总结定积分是一种有用的数学技术，可以把复杂的数学问题转化成计算机可计算的简单形式，在计算平面图形面积上表现出很强的优势。

它在实际生活中有很多应用，比如建筑设计、土地开发、海洋洋面波浪分析，以及农业规划等。

高中数学选修课件第四章§定积分的简单应用

极限
当n→∞时，积分和的极限存在，则称函数f(x)在[a,b]上可积，该极限值称为f(x)在[a,b]上的定积分。
积分和
将积分区间[a,b]分成n个小区间，每个小区间的长度为Δx = (b-a)/n，取每个小区间的任意一点ξi，对应的函数值为f(ξi)，则f(x)在[a,b]上的积分和为Σf(ξi)Δx。
拓展延伸及未来发展趋势
定积分在物理学中的应用
定积分在物理学中有着广泛的应用，如计算变力做功、液体静压力等，需要进一步学习和掌握。
定积分在经济学中的应用
定积分也可以应用于经济学领域，如计算收益、成本等经济量，为决策提供科学依据。
定积分与计算机技术的结合
随着计算机技术的发展，定积分与计算机技术的结合将越来越紧密，如利用计算机进行定积分的数值计算、绘制定积分的图形等。这将为定积分的应用提供更广阔的空间和更高效的手段。
A
一阶导数法
通过求解一阶导数等于零的点来找到函数的极值点，从而确定最优解。
二阶导数法
通过判断二阶导数的符号来确定函数的凹凸性，从而确定最优解。
B
C
约束优化方法
在存在约束条件的情况下，通过构造拉格朗日函数等方法来求解最优解。
数值计算方法
对于难以求解的复杂函数，可以采用数值计算方法（如牛顿法、梯度下降法等）来逼近最优解。
几何应用
通过具体案例介绍如何利用定积分求解平面图形的面积，如求解由直线和曲线围成的图形面积等
。
物理应用
介绍定积分在物理中的应用，如求解变力做功、液体静压力等问题中涉及的面积计算。
经济应用
通过实际案例介绍定积分在经济领域的应用，如求解由需求曲线和价格曲线围成的面积所表示的消费者剩余或生产者剩余等。

1.7定积分的简单应用

∫
b
a
f (x)dx = S1 − S2 + S3
S1 S2
S3
类型1.求由一条曲线y=f(x)和直线x=a,x=b(a<b) 类型1.求由一条曲线y=f(x)和直线x=a,x=b(a<b) 1.求由一条曲线y=f(x)和直线及x轴所围成平面图形的面积S 轴所围成平面图形的面积S
y
y = f (x)
π
x
∫
2
−
π
2
f ( x)dx = A2 − A1 = 0
由一条曲线和直线所围成平面图形的面积的求解
2
练习. 求抛物线y=x 直线x=2 y=0所围成的 x=2，练习. 求抛物线y=x -1，直线x=2，y=0所围成的图形的面积。图形的面积。
1=0得到抛物线与得到抛物线与x 解：如图：由x2-1=0得到抛物线与x轴如图：的交点坐标是( 1,0)，(1,0).所求面积的交点坐标是(-1,0)，(1,0).所求面积如图阴影所示：如图阴影所示：所以：所以：
∫
1
2
求两曲线围成的平面图形的面积的一般步骤: 求两曲线围成的平面图形的面积的一般步骤: (1)作出示意图;(弄清相对位置关系) (1)作出示意图;(弄清相对位置关系) 作出示意图;(弄清相对位置关系 (2)求交点坐标;(确定积分的上限下限) (2)求交点坐标;(确定积分的上限,下限) 求交点坐标;(确定积分的上限, (3)确定积分变量及被积函数; (3)确定积分变量及被积函数; 确定积分变量及被积函数 (4)列式求解. (4)列式求解. 列式求解
1.7定积分的简单应用定积分的简单应用
一、复习
平面图形的面积: 1.平面图形的面积:

定积分∫abxf(x)dx计算的简化及应用

定积分∫abxf(x)dx计算的简化及应用
积分∫abxf(x)dx，即指求定积分，定义为把一个函数在一个间隔上积分，及从某一点零点到另一点b点的函数f(x)的积分，称为”定积分”标志符
号为∫abxf(x)dx，下面就定积分∫abxf(x)dx计算的简化及应用来进行分析：
一、简化原理
1. 将复杂的积分计算简化为较简单的积分：若函数f(x)可以分解成多项式，则可以用定积分的拉格朗日变量和和差分分解公式以及多项式的
积分公式进行任意阶次的整式的简单的积分计算。

2. 将被积函数拆分为若干小的字函数：可以将被积函数拆分成若干小
的字函数，从而将定积分的计算过程简化，从而进行计算。

3. 应用变形法：可以使用变形法将被积函数转化到一种熟悉的形式，
从而简化定积分的计算过程。

二、应用领域
1. 经济学领域：定积分在经济学领域有着广泛的应用，如影响经济增
长的投资规模的计算等。

2. 数理统计学领域：定积分在数理统计学领域也有着广泛的应用，如
利用极限求解一定条件下的样本空间的充分必要性条件等。

3. 物理学领域：定积分在物理学领域有着广泛的应用，如用于估算电力，流体力学等方面。

4. 工程学领域：定积分主要用于解决土木工程、机械工程、材料工程、电子信息工程、给水排水工程、交通运输工程、自动控制工程、机电
一体化工程和节能工程等方面的问题。

总之，定积分的计算有一系列的简化原理及使用领域，可以极大地简
化计算过程，在经济学、数理统计学、物理学、工程学等领域都有着
重要的应用，因此，熟悉定积分∫abxf(x)dx计算的简化及其应用非常重要。

定积分的应用(10

定积分的应用(10定积分是微积分中的一个重要概念。

它表示在一定区间内，函数曲线与 x 轴之间的面积，也可以理解为变化率的累加。

定积分的应用非常广泛，下文将介绍其中的十个应用。

一、求物体在一定时间内的位移我们知道，物体在做匀加速运动时，其位移可以用位移公式S=vt+1/2at² 来计算。

如果物体的运动速度是变化的，我们可以将其速度函数 v(t) 求出，然后将其积分得到位移函数 S(t)，再在一定时间段内求出 S(t) 的定积分即可得到物体在该时间段内的位移。

二、计算概率密度函数下的概率概率密度函数也是一个函数，其定义为：在一个无限小区间内，事件发生的概率与该区间长度的比值。

在一定范围内，概率密度函数曲线下的面积等于该范围内事件发生的概率。

因此，我们可以通过计算概率密度函数的定积分来获得某个事件发生的概率。

三、计算质心位置质心是物体的一个重要物理概念，其位置定义为将物体划分成若干小的无限小质量体积元，在这些质量体积元上求平均位置所得的点。

计算出物体每个质量体积元的质心位置，然后按质量将它们加权平均，就可以得到整个物体的质心位置。

计算质心位置的过程实质上就是对质量体积元的轴心距进行加权平均，这就是定积分的应用。

四、计算曲线长度我们可以用定积分来计算一个曲线的长度。

将曲线划分成许多小段，每个小段都近似为一条直线段，利用勾股定理计算它们的长度之和，然后取极限即可得到曲线的长度。

五、计算旋转体积旋转体积的计算方法就是将一个平面图形绕某个轴线旋转所形成的体积。

可以用定积分来计算旋转体积，其基本思想就是把旋转体积看作是由许多小的圆柱体构成的，计算出每个小圆柱的体积之和即可得到整个旋转体积。

六、计算弧度在物理学和天文学中，我们往往需要计算弧度。

弧度是一个角度的度量方式，它表示弧长与半径之比。

对于一个圆，一周的弧长就是圆的周长，因此圆的一周弧度为2π 弧度。

如果我们知道了一个圆弧所对应的角度度数，就可以通过简单的定积分计算出它的弧度。

定积分在几何,物理学中的简单应用

定积分在几何,物理学中的简单应用
定积分是一种常见的数学工具，用来解决许多几何和物理问题。

它可以在几何学、物理学中解决积分、面积和容积计算题中应用。

首先，定积分在几何学中的简单应用。

比如，如果我们要计算一个几何图形的面积，则可以通过定积分来计算。

它可以计算任意形状的几何图形的面积，比如三角形、椭圆、圆形等。

它的应用范围非常广泛，比如可以用它来计算面积、周长、体积等。

其次，定积分也可以用在物理学中。

比如，如果我们要计算一个物体在多次不同力作用之下移动的路程，可以用定积分来计算。

它可以帮助我们精确地计算物体受力作用前后的距离，也可以帮助我们精确计算弹性作用力等。

最后，定积分也可以应用于物理学的温度问题中。

比如，我们可以通过定积分求出一个物体在单位温差下的热量传递，也可以求出一个物体的总热量。

还可以用它求解温度场、热传导率、热导率等问题。

以上是定积分在几何、物理学中的简单应用。

定积分是一种通用而有效的数学工具，在几何、物理学中都有着广泛的应用，不仅可以用来解决相关的面积、容积计算题，而且还可以用来解决物理热力学、温度等问题。

只要我们掌握它的基本使用方法以及它的一些特性和用途，就可以在几何、物理学中更好地应用它来解决其它问题。

- 1 -。

高中数学选修2-2-定积分的概念及其简单应用

定积分的概念及其简单应用知识集结知识元定积分的应用知识讲解1．定积分的应用【应用概述】正如前面定积分的概念哪里所说，定积分表示的是一个面积，是一个大于零的数．那么它在实际当中的应用也就和求面积相关．例1：定积分|sin x|dx的值是．解：|sin x|dx＝＝﹣cos x+cos x＝1+1+0﹣（﹣1）＝3．这个题如果这样子出，|sin x|在区间（0，）上与x轴所围成的面积，那么就成了一个应用题．如何解这类应用题呢？其实就是构建一个定积分，找到区间和要积分的函数即可．【定积分在求面积中的应用】1、直角坐标系下平面图形的面积2、极坐标系下平面图形的面积由连续曲线r＝r（θ）及射线θ＝α，θ＝β所围成的平面图形的面积（图6）为3、用定积分求平面图形的面积的步骤a）根据已知条件，作出平面图形的草图；根据图形特点，恰当选取计算公式；b）解方程组求出每两条曲线的交点，以确定积分的上、下限；c）具体计算定积分，求出图形的面积．例题精讲定积分的应用例1.直线x=1，x=e与曲线y=围成的面积是（）A．B．C．D．例2.由曲线，直线y=x所围成的封闭图形的面积是（）A．B．C．D．1例3.抛物线y=x2-1与直线y=x+1所围成的平面图形的面积是（）A．B．C．5D．用定积分研究简单几何体的体积知识讲解1．用定积分求简单几何体的体积【知识点的知识】1、已知平行截面面积的立体的体积2、旋转体的体积例题精讲用定积分研究简单几何体的体积例1.祖暅原理也称祖氏原理，是我国数学家祖暅提出的一个设计集合求积的著名命题：“幂势既同，则积不容异”，“幂”是截面积，“势”是几何体的高，意思是两个同高的立体，如在等高处截面积相等，则体积相等．由曲线x2=4y，x2=-4y，x=4，x=-4围成图形绕y轴旋转一周所得为旋转体的体积为V1：满足x2+y2≤16，x2+（y-2）2≥4，x2+（y+2）2≥4的点（x，y）组成的图形绕y轴旋转一周所得旋转体的体积为V2，则（）A．V1=V2B．V1=V2C．V1=V2D．V1=2V2例2.曲线y=e x，直线x=0，x=与x轴围成的平面图形绕x轴旋转一周得到旋转体的体积是（）A．B．C．D．例3.曲线y=x2和y2=x所围成的平面图形绕x轴旋转一周后，所形成的旋转体的体积为（）A．B．C．D．。

(完整版)定积分的简单应用——求体积

4.2定积分的简单应用(二)复习：（1）求曲边梯形面积的方法是什么？（2）定积分的几何意义是什么？（3）微积分基本定理是什么？引入：我们前面学习了定积分的简单应用——求面积。

求体积问题也是定积分的一个重要应用。

下面我们介绍一些简单旋转几何体体积的求法。

1. 简单几何体的体积计算问题：设由连续曲线()y f x =和直线x a =，x b =及x 轴围成的平面图形（如图甲）绕x 轴旋转一周所得旋转体的体积为V ，如何求V ？分析：在区间[,]a b 内插入1n -个分点，使0121n n a x x x x x b -=<<<<<=L ，把曲线()y f x =（a x b ≤≤）分割成n 个垂直于x 轴的“小长条”，如图甲所示。

设第i 个“小长条”的宽是1i i i x x x -∆=-，1,2,,i n =L 。

这个“小长条”绕x 轴旋转一周就得到一个厚度是i x ∆的小圆片，如图乙所示。

当i x ∆很小时，第i 个小圆片近似于底面半径为()i i y f x =的小圆柱。

因此，第i 个小圆台的体积i V 近似为2()i i i V f x x π=∆该几何体的体积V 等于所有小圆柱的体积和：2221122[()()()]n n V f x x f x x f x x π≈∆+∆++∆L这个问题就是积分问题，则有：22()()b b a a V f x dx f x dx ππ==⎰⎰归纳：设旋转体是由连续曲线()y f x =和直线x a =，x b =及x 轴围成的曲边梯形绕x 轴旋转而成，则所得到的几何体的体积为2()b a V f x dx π=⎰ 2. 利用定积分求旋转体的体积（1）找准被旋转的平面图形，它的边界曲线直接决定被积函数（2）分清端点（3）确定几何体的构造（4）利用定积分进行体积计算3. 一个以y 轴为中心轴的旋转体的体积若求绕y 轴旋转得到的旋转体的体积，则积分变量变为y ，其公式为2()b a V g y dy π=⎰类型一：求简单几何体的体积例1：给定一个边长为a 的正方形，绕其一边旋转一周，得到一个几何体，求它的体积思路：由旋转体体积的求法知，先建立平面直角坐标系，写出正方形旋转轴对边的方程，确定积分上、下限，确定被积函数即可求出体积。

《定积分的简单应用》课件讲解学习

0
[解析] v＝ddxt＝(bt3)′＝3bt2，媒质阻力F阻＝kv2＝k(3bt2)2＝9kb2t4，其中k为比例常
数，k>0.
当x＝0时，t＝0，当x＝a时，t＝ab13，
ds＝vdt，故阻力做的功为W阻＝
t
kv2·vdt＝k
t
v3dt＝k
t
0
0
0
(3bt2)3dt＝277k3 a7b2.
• [点评] 本题常见的错误是在计算所做的功时，误将W阻＝∫t10F阻ds写为∫t10F阻dt.
(1)P从原点出发，当t＝6时，求点P离开原点的路程和位移；
(2)P从原点出发，经过时间t后又返回原点时的t值．
• [解析] (1)由v(t)＝8t－t2≥0得0≤t≤4， • 即当0≤t≤4时，P点向x轴正方向运动， • 当t>4时，P点向x轴负方向运动． • 故t＝6时，点P离开原点的路程
对于已知运动规律求做功的问题，首先确定其运动速度，进而由 ds＝vdt 来确定做功的积分式 W＝t Fvdt.
0
6．已知自由落体的速率v＝gt，则落体从t＝ 0到tA＝.13gt0t20所走的路程为B（．gt20 )
C.12gt20
D.16gt20
[答案] C
[解析] 如果变速直线运动的速度为v＝v(t)(v(t)≥0)，
那么从时刻t＝a到t＝b所经过的路程是bv(t)dt， a
∴
＝12gt2t00 ＝12g(t20－0)＝12gt02.故应选C.
7．如果1N能拉长弹簧1cm，为了将弹簧拉长6cm，所耗费的功为
()
A．0.18J
B．0.26J
C．0.12J
D．0.28J
[答案] A

35定积分及其简单应用(理)

§3.5 定积分的概念、微积分基本定理及其简单应用知识要点梳理1.一般地，如果函数y=f(x)在某个区间I 上的图像是一条连续不断的曲线，那么我们就把它称为区间I 上的连续曲线。

2 .以直代曲求曲边梯形的面积的方法与步骤:①分割,②近似代替,③求和,④取极限. 3. 定积分的定义：如果函数f(x)在区间[a,b]上图像是连续曲线，用分点0121i i n a x x x x x x b -=<<<<<<<=将区间[a,b]等分成n 个小区间。

在每个小区间[]1,i i x x -上任取一点(1,2,,)i i n ξ=作和式11()()nni i i i b af x f nξξ==-∆=∑∑，当n →∞时，上述和式无限趋近某个常数，这个常数叫做函数()f x 在区间[a,b]上的定积分。

记作: ⎰ba dx )x (f 。

即⎰ba dx )x (f =)(f n ab lim i n1i n ξ-∑=∞→.其中f(x)叫做被积函数，x 叫做积分变量， f(x)dx 叫做被积式，b,a 分别叫做积分上限和下限，区间[a,b]叫做积分区间。

4.定积分的几何意义: ⎰badx )x (f 表示介于x 轴,曲线y=f(x),与直线x=a,x=b 之间部分的曲边梯形面积的代数和,在x 轴上方的面积取正号,在x 轴下方的面积取负号.(如下图（1）、（2）5.微积分基本定理(牛顿-莱布尼兹公式):如果f(x)是区间[a,b]上图像连续不断的函数,并且F ˊ(x)=f(x),那么⎰ba dx )x (f =F(x)|b a=F(b)-F(a).其中F(x)叫做f(x)的一个原函数。

6.定积分的性质:①⎰⎰=babadx )x (f k dx )x (kf ,(其中k 为常数);②⎰⎰⎰±=±bababadx )x (g dx )x (f dx )]x (g )x (f [;③⎰⎰⎰+=bcc ab adx )x (f dx )x (f dx )x (f (其中a<b<c)。

定积分的简单应用09447

定积分在物理上的应用！
1：已知速度的变化规律，如何求任意时间段内的位移？
匀速直线运动： S vt
匀加速直线运动： vv0at
任意直线运动： v ( t )
Sv0t1 2at2
b
S a v(t)dt
例1：一辆汽车的速度在一段时间内如图所示，求汽车在这1min行驶的路程。
v/m/s 30
v/m/s
力对它所作的功。
计算 y 2 x x 2 与 y 2 x 2 4 x 所围图形的面积 .
（ 2） yex,ye,x0 （ 3 ） y x 2 2 ,y 3 x ,x 0 ,x 2
谢谢！
图1
图2
图3
想一想：上图中（2）、（3）满足上面的公式吗？
利用定积分求图形面积步骤
①画出大致图形； ②求出交点坐标； ③写出面积所对应的积分； ④计算出最终结果。
思考：如图直线 ykx 分抛物线 yx x2 与 x 轴所围成图形为面积相等的两部分，求 k 的值。
y 3 x2 10
30
10
40
60
t/s
10
40
60
t/s
2：作功问题恒力作功：W=FS
变力作功： F ( x )
b
W a F(x)dx
一物体在变力F(x)的作用下做直线运动，从x=a，移动到x=b，问如何求弹性范围内，将一弹簧从平衡位置拉
到距离平衡位置 l m处，求克服弹力所作的功。
抽象概括：
一般地，设由曲线y=f(x)，y=g(x)以及直线x=a，x=b所围成的平
面图形（如图1）的面积S，则
b
b

定积分的简单应用李用

b
a
f
x
g
xd. x
注：
两曲线围成的平面图形的面积的计算例 1. 计算由两条抛物线 y2 x和 y x2围成图形的面积.
解:作出y2=x,y=x2的图象如图所示:
解方程组
y y
x x2
x
y
00或xy
1 1
y
y y2 xx B
即两曲线的交点为(0,0),(1,1)
S = S曲边梯形OABC - S曲边梯形OABD
返回
(2)∵v(t)＝t2－4t＋3＝(t－1)(t－3)，
∴在区间[0,1]及[3,4]上的v(t)≥0，
在区间[1,3]上，v(t)≤0.
∴在t＝4 s时的路程为
1
3
4
s＝0(t2－4t＋3)dt－1(t2－4t＋3)dt＋3(t2－4t＋3)dt
＝(13t3－2t2＋3t)|10－(13t3－2t2＋3t)|31＋(13t3－2t2＋3t)|43＝4(m)．
图1.7 3
s 30 60 30 1350
2
二、变力沿直线所作的功
1、恒力作功
由物理学知道，如果物体在作直线运动的过
程中有一个不变的力F 作用在这物体上，且这力
的方向与物体的运动方向一致，那么，在物体移
动了距离 s时，力 F 对物体所作的功为W F s .
2、变力所做的功
问题：物体在变力F(x)的作用下做直线运动，并
例 2 计算由曲线 y 2x ，直线 y x 4以及 x 轴所
围成的图形的面积.
y 2x
解: 两曲线的交点
y
2x
(0, 0), (8, 4).
y x 4
直线与x轴交点为(4,0)

1.7 定积分的简单应用(1)

W F ( x)dx
0
L
L
0
1 2 L 1 2 kxdx kx |0 kL 2 2
练习
1.一物体沿直线以v=2t+3(t的单位为s,v的单位为m/s)的速度运动,求该物体在3~5s 间行进的路程.
S (2t 3)dt 22m
3 5
2.一物体在力F(x)=3x+4(单位:N)的作用下, 沿着与力F相同的方向,从x=0处运动到 x=4处(单位:m),求F(x)所作的功. 40
3 2
(2)S (e e x )dx 1
0
1
定积分在物理中的应用
一辆汽车的速度一时间曲线如图所示，求汽车在这 1 min 行驶的路程。
3t vt 30 - 1.5t 90 (0 t 10) (10 t 40) (40 t 60)
的图形的面积.
解两曲线的交点
y x 6x (0,0), ( 2,4), ( 3,9). 2 y x
3
y x2
A1
0
2
(x 6 x x )dx
3 2
y x3 6x
A2 ( x x 6 x)dx
2 3 0
3
于是所求面积
0 3
A A1 A2
2
4 2 3 2 2 2 3 1 2 16 64 26 8 2 2 x |0 ( x x 4 x) |2 18 3 3 2 3 3 3
练习
求下列曲线所围成的图形的面积:
(1)y=x2,y=2x+3;
(2)y=ex,y=e,x=0.
32 (1) S ((2 x 3) x )dx 1 3

定积分的简单应用面积

＝ 23x23＋16x210＋ 2x－12x2＋16x213
＝23＋16＋ 2x－13x231 (10 分)
＝56＋6－13×9－2＋13＝163.
(8 分) (12 分)
课前探究学习
课堂讲练互动
活页规范训练
法二若选积分变量为 y，则三个函数分别为
x＝y2，x＝2－y，x＝－3y.
(4 分)
因为它们的交点分别为(1,1)，(0,0)，(3，－1)． (6 分)
成图形的面积．
审题指导解答本题可先求
题型三由两条曲线和直
出曲线与直线交点的横坐
线所围成图形面积
标，确定积分区间，然后
分段利用公式求解．
【解题流程】作图 → 求出两曲线的交点坐标 →
确定积分区间 → 确定被积函数定的――积性→分质分解 → 求值
[规范解答] 法一画出草图，如图所示．
3．1 平面图形的面积
§3 定积分的简单应用
【课标要求】
1．进一步理解定积分的概念和性质． 2．能应用定积分计算简单的平面曲线围成图形的面积．
【核心扫描】
1．利用定积分求平面图形的面积．(重点)． 2．准确认识平面图形的面积与定积分的关系．(易混点)
一般地，设由曲线 y＝f(x)，y＝g(x)以及直线 x＝a，x＝b 所围成的平面图形(如图)的面积为 S，则
S＝－轴上cf(方x)的dx定＋积分bf(减x)去dxx，轴故下选方的D定. 积分．
a
c
我们知道，当函数 f(x)在区间[a，b]上恒为正时，定积分bf(x)dx 的几何意义是以曲线 f(x)为曲边的曲边梯形
a
的面积．在一般情况下，定积分bf(x)dx 的几何意义是介

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8
1
S S1 - S2
0
2x dx - 4 4 2
典型例题
例3.求抛物线y=x2-1，直线x=2，y=0所围成的图形的面积.
y
解：如图，由x2-1=0得到抛物线与x轴的交点坐
标是(-1,0)，(1,0).所求面积如图阴影所示：
x
S 2 (x2 -1)dx - 1 (x2 -1)dx
1
1 x dx - 1 x2 dx
0
0
2 31 x2
3
- 1 x3 1 30
2-11 33 3
0
（3）确定被积函数及积分区间，上函数与下函数之差作为被积函数.
（4）计算定积分，求出面积.
练是硬道理
1. 求两抛物线y＝8－x2，y＝x2所围成的图形的面积．
分析: 作出曲线y＝8－x2，y＝x2的草图，所求面积为图中阴
练是硬道理
2.求由曲线y 2 x - x2与曲线y 2x2 - 4x围成图形的面积. 3.求由曲线y x2 - 2 x 3与曲线y x 3围成图形的面积.
4.求由曲线y x2与曲线x y 2围成图形的面积.
5.求由曲线y e x , y e- x及x 1围成图形的面积.
y
y x3
(1)
y g(x) (2)
b
b
b
(1) S a f ( x)dx - a g( x)dx a [ f ( x) - g( x)]dx
b
b
b
(2) S a f ( x)dx | a g( x)dx | a [ f ( x) - g( x)]dx
典型例题
例 1. 计算由两条抛物线 y2 x 和 y x2 围成图形的面积.
f (x)dx f (x)dx
f (x)dx。
a
a
c
oa
bx
Oa
当f ( x) 0时,由y f ( x)、x a、x b与x轴所围成的
曲边梯形位于x轴的下方.
定积分 b f ( x)dx在几何上表示曲边梯形面积的负值 a b a f ( x)dx - S
b
c
b
c
b
(3) S | a f ( x)dx | c f ( x)dx -a f ( x)dx c f ( x)dx
合作探究
几种典型曲边形面积计算
类型2
由两条曲线y=f(x)和y=g(x)，直线x=a,x=b(a<b)所围成平面图形的面积S
y f (x)
y
y f (x)
y g(x)
oa
bx
影部分的面积．解方程组，
y y
8x2
x
2
得x1= -2，x2= 2
S阴
2 (8 - x2 ) dx -
-2
2 x2dx
-2
(8x - 1 x3 ) 2 - 1 x3 2 3 -2 3 -2
64 3
2.求由曲线y 2 x - x2与曲线y 2 x2 - 4 x围成图形的面积. 3.求由曲线y x2 - 2 x 3与曲线y x 3围成图形的面积. 4.求由曲线y x2与曲线x y 2围成图形的面积. 5.求由曲线y e x , y e- x及x 1围成图形的面积.
y
y y x2
y ex y
y 2x - x2
o
12 x
y 2x2 - 4x
2.S
2
(2x
-
x2
)
dx
-
2 (2 x 2 - 4 x)dx
0
0
2
(6
x
-
3
x
2
)
dx
0
(3x2 - x3 ) 2 4 0
3
y x2 - 2x 3
o
3x
-2 o
3.S
3
( x 3) dx -
3 ( x 2 - 2 x 3)dx
0
0
3
(-
x2
3x)
dx
0
(- 1 x3 3 x2) 3 9 3 2 02
x
1 x y2
1
y e-x
o1x
x1
4.S
1
(2 - x) dx -
1 x 2dx 9
-2
-2
2
5.S 1 e x dx - 1 e - xdx
0
0
e x 1 - (-e-x )1
0
0
e 1 -2 e
典型例题
例2.计算由曲线y 2x、直线y x - 4以及x轴所围图形的面积S.
y
4
2 S1 S2
O
A 2 4
8
法一：如图所示，S可看成S1与S2之和.
S S1 S2
4 0
2x
dx
8 4
2x
dx
-
1 2
4
4
y
y x-4
4 y 2x
2
S1 S2
O
B 2 4
8
x
法二：如图所示，S可看成S1与S2之差.
定积分的简单应用
复习引入
定积分的几何意义
当f ( x) 0时，定积分 b f ( x)dx在几何上表示由y f ( x)、x a、x b与x轴 a
所围成的曲边梯形的面积. 特别地，当 ab 时，有b f (x)dx0。 a
y
yf (x)
y
y -f (x)
b
c
b
n1
ax ln a
x ln x
合作探究
曲边形面积的求解思路
y
A
0a
bX
1
a
b
A2
a
b
曲边形
曲边梯形（三条直边，一条曲边）
面积 A=A1-A2
你能根据定积分的预几习何交流意义表示吗？
用定积分表示下列阴影部分的面积(不要求计算).
答案：
a. sin xdx 3 2 x2
b. dx
-4 2
1
c.20 xdx
-1
( x3 - x) 2 - ( x3 - x) 1 8 .
3
13
-1 3
x轴下方的曲边梯形面积等于其对应定积分的相反数。
S a[- f (x)]dx
bx
b
a
f
(x)dx
a-c Sf
b
(x)dxc
f (x)dx。
y f (x)
复习引入
微积分基本定理：如果f ( x)是区间[a, b]上的连续函数,并且F( x)=f ( x),那么
基本初等函数的原函数公式
被积函数 - cos x sin x
R
d.
R2 - x2 dx
-R
合作探究
几种典型曲边形面积计算
类型1 求由一条曲线y=f(x)和直线x=a,x=b(a<b)及x轴所围成平面图形的面积S
y y f (x)
y y f (x)
oa
bx
(1) b
(1) S a f ( x)dx
oa c
bx
(2)
(3)
b
(2) S -a f ( x)dx
y
y x2
解：作出草图，所求面积为阴影部分的面积
1
y2 x
B
C
D
-1 O
1A
x
解方程组
y2 x y x2
得交点横坐标为x
0，x
1
-1
S阴 S曲边梯形OABC - S曲边梯形OABD
求由曲线围成的平面图形面积的解题步骤：
（1）画草图(弄清相对位置)，求出曲线的交点坐标
（2）将曲边形面积转化为曲边梯形面积关系