定积分的简单应用
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．。
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。
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。
1.7.1定积分的简单应用(一)
1
0
xdx x dx
2 0
2
1
1
3
1
例 2 计算由曲线 y 2 x ，直线 y x 4以及 x 轴所 围成的图形的面积.
y 2x
解:两曲线的交点源自 y 2x (0,0), (8, 4). y x 4
直线与x轴交点为(4,0)
S S1 S2
(x 6 x x )dx
3 2
A1
A2
y x3 6x
3
于是所求面积
0 3
A A1 A2
2 3
253 A 2 ( x 6 x x )dx 0 ( x x 6 x )dx . 12
2
说明： 注意各积分区间上被积函数的形式．
学习小结: 如何求在直角坐标系下平面图形的面积? 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
2 0
2
0 8
2 xdx ( 2 x x 4)dx
2
8
y2 2 x
2 2 xdx ( 2 x x 4)dx
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
作业:课本 P A 组⑵ 67
课外练习
上节课外练习
a b
我们知道定积分 f ( x )dx 的几何意义：
a
b
它是介于 x 轴、函数 f ( x ) 的图象及两条直线 x a, x b 之间的各部分面积的代数和.(在 x 轴 上方的面积取正号，在 x 轴下方的面积取负号)
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:
试论定积分在物理及其他领域的应用
试论定积分在物理及其他领域的应用1. 引言1.1 定积分的基本概念定积分是微积分的一个重要概念，它在数学中有着广泛的应用。
定积分的基本概念可以简单地理解为一个函数在一定区间内的累积效果。
在几何学中，定积分可以用来计算曲线下面积，图形的面积和体积等问题。
在数学上，定积分可以看作是不定积分的反运算，通过定积分我们可以求解函数的定积分值。
在实际应用中，定积分被广泛运用于物理、工程、经济等领域。
它的应用使得复杂问题的计算变得简单清晰。
通过定积分，我们可以计算出物体的质量、力的大小、功的大小等物理量。
在力学中，定积分可以用来描述物体的运动规律，计算出物体的位置、速度和加速度等。
在电磁学中，定积分常常用来计算电场强度、磁场强度等问题。
在热力学中，定积分可以用来计算热量、熵等热力学量。
在工程学中，定积分可以帮助工程师计算出工程设计中的各种参数。
在经济学中，定积分在求解供求关系、成本、收益等问题上起着重要作用。
定积分在各个领域中都有着重要的应用价值。
它的基本概念对于理解定积分的应用具有重要意义。
通过深入研究定积分的基本概念，可以更好地理解其在不同领域中的具体应用。
1.2 定积分在物理领域的重要性定积分在物理领域的重要性体现在多个方面，首先在力学中，定积分可以用来描述物体的质量、速度、加速度、力和能量等物理量随时间的变化，从而帮助解决力学中的各种问题。
在电磁学中，定积分可以用来描述电流、电荷、电场、磁场等物理量在空间中的分布和变化规律，从而帮助解决电磁学中的各种问题。
在热力学中，定积分可以用来描述热量、温度、熵等热力学量在空间中的分布和变化规律，从而帮助解决热力学中的各种问题。
在工程学和经济学中，定积分也有着重要的应用，可以用来描述工程和经济系统中的各种物理量的变化规律，从而帮助解决工程和经济学中的各种问题。
定积分在物理领域中的重要性不可忽视，它为我们理解和应用物理定律提供了重要的数学工具和方法。
2. 正文2.1 定积分在力学中的应用在力学中，定积分是一个非常重要的数学工具，它可以用来描述物体在运动过程中的各种性质和运动规律。
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。
定积分在物理上的简单应用
v /m/s
30
A
B
20
10
C t/s
oห้องสมุดไป่ตู้
10
20 30
40 50
60
图1.7 3
S 3tdt 30dt 1.5t 90dt
3 2 40 3 2 t 30t 10 t 90t 1350m. 2 0 4 40
10 60
答 汽车在这1min 行驶的路程是 1350m.
• 法二：由定积分的几何意义，直观的可以得出路程 即为如图所示的梯形的面积，即
30 60 s 30 1350 2
练习: 1. 物体以速度 v(t ) 3t 2 2t 3 (m/s) 作直线运动 , 它 在时刻 t 0 (s)到 t 3 (s)这段时间内的位移是( )m (A)9 (B)18 (C)27 (D)36
1.7.2 定积分在物理中的应用
1、变速直线运动的路程
设做变速直线运动的物体运动的速度v=v(t)≥0， 则此物体在时间区间[a, b]内运动的距离s为
s v(t )dt
a
b
v
v v(t )
O
a
b
t
v /m/s
例: 一辆汽车的 速 度 时间曲 线 如图 1.7 3所示.求汽车在 这1min 行驶的路程 .
30
A
B
20
10
C t/s
o
10
20 30
40 50
60
图1.7 3
解 由速度 时间曲线可知 : 3t , 0 t 10 ; 10 t 40; vt 30 , 1.5t 90, 40 t 60. 因此汽车在这 1min 行驶的路 程是 :
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 -。
定积分的简单应用
第五讲 定积分的简单应用[知识梳理]［知识盘点］1．定积分在几何中的应用（1）当[,]x a b ∈有()0f x >时，由直线,(),0x a x b a b y ==≠=和曲线()y f x =围成的曲边梯形的面积_______________.S =（2）当[,]x a b ∈有()0f x <时，由直线,(),0x a x b a b y ==≠=和曲线()y f x =围成的曲边梯形的面积_______________.S =（3）当[,]x a b ∈有()()0f x g x >>时，由直线,(),0x a x b a b y ==≠=和曲线(),()y f x y g x ==围成的曲边梯形的面积_______________.S =（4）若()f x 是偶函数，则()________aaf x dx -=⎰；若()f x 是奇函数，则()________.aaf x dx -=⎰2．定积分在物理中的应用（1）作变功直线运动的物体在时间区间[,]a b 上所经过的路程__________S =（2）在恒力F 的作用下，物体沿力F 的方向作直线运动，并且由x a =运动到()x b a b =<，则力F 对物体所做的功__________.W =（3）在恒力F 的作用下，物体沿与力F 的方向成α角的方向作直线运动，并且由x a =运动到()x b a b =<，则力F 对物体所做的功__________.W =（4）在变力()F F x =的作用下，物体沿力F 的方向作直线运动，并且由x a =运动到()x b a b =<，则力F 对物体所做的功__________.W =（5）在变力()F F x =的作用下，物体沿与力F 的方向成α角的方向作直线运动，并且由x a =运动到()x b a b =<，则力F 对物体所做的功__________.W =［特别提醒］1．研究定积分在平面几何中的应用，其实质就是全面理解定积分的几何意义，当平面图形的曲边在x 轴上方时，容易转化为定积分求其面积；当平面图形的一部分在x 轴下方时，其在x 轴下的部分对应的定积分为负值，应取其相反数（或绝对值）；2．求含有曲边的平面图形的面积问题时，在平面几何中是很难解决的问题，而定积分为这类问题的求解提供了很好的解决方法，这充分显示了定积分的巨大作用；3．利用定积分解决简单的物理问题，关键是要结合物理学中的相关内容，将物理意义转化为用定积分解决.[基础闯关]1.已知曲线()y f x =在x 轴的下方，则由(),y f x =0,1y x ==-和3x =所围成的曲边梯形的面积S 可表示为( ) A ．31()f x dx -⎰B ．13()f x dx -⎰ C ．13()f x dx -⎰ D ．31()f x dx -⎰2．曲线3cos (0)2y x x π=≤≤与坐标轴围成的面积是 （ ） A.4 B.52C.3D.2 3．若)(x f 与)(x g 是],[b a 上的两条光滑曲线，则由这两条曲线及直线b x a x ==,所围图形的面积( )． A ．⎰-badx x g x f )()( B ．⎰-badx x g x f ))()((C ．⎰-badx x f x g ))()(( D ．⎰-badxx g x f ))()((4．由2y x =与曲线23y x =-所围成的图形的面积为（ ） A． B．9- C ．325 D ．3535．一物体以初速度9.8 6.5/v t m s =+的速度自由下落，则下落后的第二个4s 内所经过的路程为 。
《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
定积分的概念及简单应用
x 2 , x [0,1], e (2)设 f(x)= 1 (其中 e 为自然对数的底数),则 f(x)dx 等于( 0 , x 1,e x 4 5 6 7 (A) (B) (C) (D) 3 4 5 6
解析:(1)
2
2
(2+sin x)dx=(-cos x+2x)
(3) (A)
π 2 π 6
cos2
x dx 等于( 2
)
3 π 3 2
3π - 3 4
3 π 6 8
2x x
(B)
π 1 + 6 4
(C)
(D) .
(4)f(x)=
(t-1)dt,则 f′(x)等于
π 2 π 6
π 2 π 6
2
解析:(3)
1 = sin x 2
π π π x 1 cos x 1 1 cos dx= π2 dx= π2 cos xdx+ π2 dx 2 2 2 6 6 6 2
1
1
1 x dx+
2
2
1
(x2-1)dx,令 y= 1 x 2 ,
得 x2+y2=1(y≥0),知:曲线 y= 1 x 2 是以坐标原点为圆心,1 为半径的圆 在 x 轴上方部分的半圆,由定积分的几何意义知
1 1 π×12= π, 2 2
2 1
1
1
1 x2 dx=
2
又
1
1 (x2-1)dx=( x3-x) 3
.
解析:画出草图如图所示.根据对称性,只计算出 y 轴右侧的阴影部分的面积,
x2 y x , y , 再乘以 2 即可.解方程组 和 4 y 1 y 1
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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定积分的简单应用
海口实验中学陈晓玲
一、教材分析
“定积分的简单应用”是人教A版《普通高中课程标准实验教科书数学》选修2－2第一章1.7的内容。
从题目中可以看出，这一节教学的要求就是让学生在充分认识导数与积分的概念，计算，几何意义的基础上，掌握用积分手段解决实际问题的基本思想和方法，在学习过程中了解导数与积分的工具性作用，从而进一步认识到数学知识的实用价值以及数学在实际应用中的强大生命力。
在整个高中数学体系中，这部分内容也是学生在高等学校进一步学习数学的基础。
二、教学目标（以教材为背景，根据课标要求，设计了本节课的教学目标）
1、知识与技能目标：
（1）应用定积分解决平面图形的面积、变速直线运动的路程问题；
（2）学会将实际问题化归为定积分的问题。
2、过程与方法目标：
通过体验解决问题的过程，体现定积分的使用价值，加强观察能力和归纳能力，强化数形结合和化归思想的思维意识，达到将数学和其他学科进行转化融合的目的。
3、情感态度与价值观目标：
通过教学过程中的观察、思考、总结，养成自主学习的良好学习习惯，培养数学知识运用于生活的意识。
三、教学重点与难点
1、重点：应用定积分解决平面图形的面积和变速直线运动的路程问题，在解决问题的过程中体验定积分的价值。
2、难点：将实际问题化归为定积分的问题。
四、教学用具：多媒体
五、教学设计
教学环节教学设计师生
互动
设计意图
一、
创设情境
引出新课1、生活实例：
实例1：国家大剧院的主题构造
类似半球的构造，如何计算建造时中间玻璃段的使用面积？
边缘的玻璃形状属于曲边梯形，要计算使用面积可以通过计算
曲边梯形的面积实现。
实例2：一辆做变速直线运动的汽车，我们如何计算它行驶的
路程？
2、复习回顾：
如何计算曲边梯形的面积？
3、引入课题：
定积分的简单应用
学生:观
察。
教师：启
发，引导
学生：思
考，回
忆。
学生：疑
惑，思
考，感
受。
教师：启
发，引
导。
学生：复
习，回忆
老师：引
入课题
数学源于生活，又服
务于生活。
通过对国家大剧院的
观察，创设问题情境，体
验数学在现实生活中的
无处不在，激发学生的学
习热情，引导他们积极主
动的参与到学习中来。
启发学生把物理问题
与数学知识联系起来，训
练学生对学科间的思维
转换和综合思维能力。
学生感受定积分的工
具性作用与应用价值。
在生活实例的启发
下，引导学生把所学知识
与实际问题联系起来，回
忆如何计算曲边梯形面
积。
这是这节课的知识基
础。
引入本节课的课题。
哎呀，里程表坏了，你
能帮我算算我走了多
少路程吗?
x
y
o
y f(x)
=
a b
A
⎰=b
a
dx
x
f
A)
(
二、
例题讲解
总结方法例1：计算由曲线22
y x,y x
==所围图形的面积S.
（降低难度，有利学生理解）
问题1：计算由抛物线2
y x
=在[]
0,1上与X轴在第一象限围
成图形的面积S.
1.5
O
1
0.5
-0.5
-1
-11x
y
y=x2
问题2：计算由抛物线2y x
=在[]
0,1上与X轴在第一象限围
成的图形的面积S.
例1：计算由曲线22
y x,y x
==所围图形的面积S.
（让学生自己动手画图，找出所围面积，思考解决问题的方法，
并对解题过程给与总结。
）
教师：给
出问题
1。
学生：复
习，解
题。
教师：给
出问题
2。
学生：思
考，解
题。
教师：给
出例1。
学生：思
考。
学生：通
过观察
寻找解
决问题
的方法。
学生：解
决例1。
例题讲解，掌握方法。
为了有利学生的理
解掌握，首先降低难度。
把例1分三步进行。
第一步，先提出问题
1。
帮助学生复习具体问
题中，曲边梯形面积的求
解。
问题2是问题1的提
升,在函数表达式上有细
微变化，这细微变化引导
学生迈出前进的一小步。
例1是教材中这节
内容的第一个例题，有了
问题1和问题2的启发，
学生借助图形直观，把所
求面积进行适当的分割，
观察所求面积就是问题2
与问题1面积相减而得，
降低难度的同时，突出应
用定积分解决平面图形
面积问题这一重点，化解
如何把平面图形的面积
问题化归为定积分问题
这一难点。
变灌注知识为
主动获取知识，从而使学
生真正成为课堂教学活
动的主体。
整个过程充分体现
数形结合和化归思想的O
1.5
1
0.5
-0.5
-1
-11x
y
y2=x
方法总结：
求两曲线围成的平面图形面积的一般步骤： （1） 做出示意图（找到所求平面图形） （2） 求交点坐标（确定积分上、下限） （3） 确定被积函数 （4） 列式求解
练习1：计算由直线y x 4,=-曲线y 2x =以及X 轴所围图形的面积S.
（课堂练习，由于学生思维的特点，此题可能会出现不同的解法，教师对学生给与肯定和赞扬。
）
图一
图2
学生：回顾、小结解题思路。
教师：归
纳总结。
学生：运用所学知识解
决问题。
老师：展示不同解法，分析，讲
解。
学生：交流，讨论，体会。
数学思想方法。
通过对方法的总结，使学生知识系统化，解题过程规范化，再一次突出重难点，加强学生对这一
方法使用的意识。
循序渐进，巩固知识。
这是一道随堂练习题，是例1的深入和扩展，学生在课堂上给予思
考，解决。
考虑到学生思维各有特点，所以对问题解决的方法可能会有所不同。
有可能直接面积相减而得，也有可能把所求面积分两部分相加而得。
教师对学生主要出现的不同解法进行投影分析，并进行比较，学生体会这两种方法的区别及联系，加强对重难点的化解。
学生运用新知识解决问题，可以获得极大的成就感，既提高了学习兴趣，又加强学生使用数学
知识的意识。
突出应用这一主题。
三、 学科
1、变速直线运动的路程问题： 作变速直线运动的物体所经过的路程S ，等于其速度函数V=V(t)(V(t)≥0),在时间区间[]a,b 上的定积分.
学生：思考，回忆，说出看法。
加强学科整合，体现数学知识魅力
这节课的核心是对定积分的使用，这种使用
y x 4=-2=
y x
➢教法：本节课充分体现了“教师为主导，学生为主体”的教学原则，展现获取知识和方法的思维过程。
主要体现在以下几个方面
（1）新课引入时，从简单、生动的实例出发，激发学生学习热情，学生以轻松的心态投入学习，突出数学在实际生活中的应用。
（2）例题讲解时，以学生为中心，教师引导，对不同的解法给与肯定和赞扬，用老师鼓励的语言感染学生，学生抱着愉悦的心情投入到数学的学习中来，学习新知识的同时掌握解决问题的方法。
（3）物理应用时，加入数学与其他学科的整合，凸显数学的实用价值，加强学科间的紧密关联。
➢学法：强化数形结合和化归思想的数学思想方法，形成在生活中使用数学的意识，这种使用不仅仅局限于单纯的数学问题，还可以运用到生活的各个方面。
七、教学评价
教师评价：根据定积分的定义，定积分既有几何背景，又有物理背景，也就是说，定积分与这些知识有着天然的联系。
譬如：求几何图形的面积，求路程、电压、功等。
而这些实际上也是与现实生活紧密相关的问题，这些问题的解决，从侧面展现了数学思想方法应用的广泛性，学生深切体会到：数学来源于生活，同时服务于生活。
教学过程评价：新课标要求：学习的全过程需要学生的参与，学生是学习的主体和中心。
围绕这个宗旨，我在课堂内容编排的思路如下：首先，联系现实生活上，由易到难，结合最基本的、学生所熟知的生活实例和前课知识，由浅入深地对学生加以引导，使他们能够充分思考，发挥学习的主观能动性，自主参与到学习中去。
学生评价：通过课堂反应、练习，课后作业等给予反馈、评价。