最新定积分在几何中的应用
微积分定积分在几何中应用
(二)定积分在几何中的应用定积分在几何中的应用 (1)求平面图形的面积求平面图形的面积由定积分的定义和几何意义可知，函数y=f(x)在区间[a,b]上的定积分等于由函数y=f(x)，x=a ，x=b 和轴所围成的图形的面积的代数和。
由此可知通过求函数的定积分就可求出曲边梯形的面积。
例如：求曲线2f x =和直线x=l ，x=2及x 轴所围成的图形的面积。
轴所围成的图形的面积。
分析：由定积分的定义和几何意义可知，由定积分的定义和几何意义可知，函数在区间上的定积分等于由曲线函数在区间上的定积分等于由曲线和直线，及轴所围成的图形的面积。
和直线，及轴所围成的图形的面积。
所以该曲边梯形的面积为所以该曲边梯形的面积为2233222112173333x f x dx ===-=ò (2)求旋转体的体积求旋转体的体积(I)由连续曲线y=f(x)与直线x=a 、x=b(a<b) 及x 轴围成的平面图形绕x 轴旋转一周而成的旋转体的体积为2()()b aV f x d x p=ò。
(Ⅱ)由连续曲线y=g(y)与直线y=c 、y=d(c<d)及y 轴围成的平面图形绕y 轴旋转一周而成的旋转体的体积为2()()dcV g y d y p =ò。
(III)由连续曲线y=f(x)( ()0f x ³)与直线x=a 、x=b(0a £ <b)及y 轴围成的平面图形绕y 轴旋转一周而成的旋转体的体积为2()()baV xf x d x p =ò。
例如：例如：求椭圆求椭圆22221x y a b +=所围成的图形分别绕x 轴和y 轴旋转一周而成的旋转体的体积。
转体的体积。
分析：椭圆绕x 轴旋转时，旋转体可以看作是上半椭圆22()b y a x a x a a=--££，与x 轴所围成的图形绕轴旋转一周而成的，轴所围成的图形绕轴旋转一周而成的，因此椭圆因此椭圆22221x y a b+=所围成的图形绕x 轴旋转一周而成的旋转体的体积为轴旋转一周而成的旋转体的体积为 222222222322()()14()33aay aaaa b b v a x dx a x dxaa ba x x aba pp p p ---=-=-=-=òò椭圆绕y 轴旋转时，旋转体可以看作是右半椭圆22,()a x b y b y b b=--££，与y轴所围成的图形绕y 轴旋转一周而成的，因此椭圆22221x y a b+=所围成的图形绕y 轴旋转一周而成的旋转体的体积为一周而成的旋转体的体积为222222222322()()14()33bby b bb b a a v b y dy b y dy b b a b y y a bb p p p p ---=-=-=-=òò(3)求平面曲线的弧长求平面曲线的弧长(I)、设曲线弧由参数方程、设曲线弧由参数方程 (){()()x t t y t j a b f =££=给出其中''(),()t t j f 在[,]a b 上连续，则该曲线弧的长度为'2'2[()][()]()s t t d xbaj f =+ò。
定积分在几何学上的应用研究报告
8 2a 3
2 sin2 udu
0
0
4 3a 3
8 2a 3
1 2
2
6 3a 3
第六章 定积分的应用
16
说明：Vy 也可按柱壳法求出
Vy
2a 2 xydx 2 2 a t sin t
0
0
a2 1 cost 2 dt
8 a3
2 0
t
sint
sin4 t dt 2
16 a3 2u 0
23
例 13 求阿基米德螺线 a a 0相应于0 2 一段的弧长。
解：
弧长元素为
从而，所求弧长
ds 2 2 d
a 2 2 a 2d a 1 2d
s 2 a 1 2d 0
a
2
1 2
1 2
ln
1
2
2 0
a
2
2
1 4 2
ln
2
1
4 2
第六章 定积分的应用
x t y t
给出时，按顺时针方向规定起点和终点的参数值t1 和t2 。
Y
t 1
对应
x
a
Y a
O
bX
O
a
bX
则曲边梯形面积 A
t2
t1
t t dt
t1 对应x b
第六章 定积分的应用
5
例 求由摆线x a t sint ，y a 1 cost a 0 的一拱与x 轴所围
s b 1 y 2dx b 1 f 2 x dx
a
a
第六章 定积分的应用
20
2.曲线弧由参数方程
x y
t t
t
给出
弧长元素（即弧微分）为ds 2 t 2 t dt ，因此
定积分的应用
定积分的应用定积分是微积分的重要概念之一，它在许多实际问题的求解中起着重要作用。
本文将介绍一些定积分的应用，并探讨它们在不同领域中的具体应用情况。
1. 几何学中的应用在几何学中，我们经常需要计算曲线与坐标轴之间的面积。
通过使用定积分，可以轻松解决这个问题。
以求解曲线 y = f(x) 与 x 轴之间的面积为例，我们可以将其划分为无穷多个宽度非常小的矩形，然后将这些矩形的面积相加，最终得到曲线与 x 轴之间的面积。
这个过程可以通过定积分来表示，即∫[a,b] f(x) dx，其中 a 和 b 分别是曲线的起始点和终止点。
2. 物理学中的应用在物理学中，定积分广泛应用于求解各种与物理量有关的问题。
例如，在动力学中，我们可以通过计算物体的位移和速度的定积分来求解物体的加速度。
同样地，在力学中，定积分可以用于计算物体所受的力的功。
这些应用都需要将物理量表示成关于时间的函数，并使用定积分来求解相关问题。
3. 经济学中的应用经济学也是定积分的应用领域之一。
在经济学中，我们经常需要计算一段时间内的总收益或总成本。
通过将这段时间划分为无数个非常小的时间段，然后计算每个时间段内的收益或成本，最后再将这些值相加，我们可以用定积分来表示这段时间内的总收益或总成本。
这种方法在经济学中有着广泛的应用，例如计算企业的总利润等。
4. 概率统计学中的应用在概率统计学中，定积分可以用于求解概率密度函数下的某个区间的概率。
在概率密度函数中，曲线下的面积表示了该事件发生的概率。
通过将概率密度函数在某个区间上的定积分，我们可以得到该区间内事件发生的概率。
这种方法在概率论和数理统计中具有重要的应用，例如计算正态分布下的概率，或者计算随机变量的期望值等。
综上所述，定积分在几何学、物理学、经济学和概率统计学等各个领域都有着重要的应用。
无论是计算面积、求解物理量、计算总收益还是计算概率，定积分都提供了一种有效的数学工具。
通过理解和掌握定积分的应用，我们可以更好地解决实际问题，并深入研究各个领域中的相关理论。
定积分在几何和物理中的应用
定积分在几何和物理中的应用定积分是高等数学中非常重要的一个概念，它可以用于计算曲线、曲面的面积或体积，还可以应用到物理学、工程学中。
在本文中，我们将着重探讨定积分在几何和物理中的应用。
一、计算面积我们首先来看一个简单的例子，如果我们想要计算一个曲线所围成的面积，我们需要怎么做呢？假设曲线为y=f(x)，我们可以将这条曲线分成若干个无限小的小矩形，每个小矩形的宽度为Δx，高度为函数值f(x)，则该小矩形的面积为f(x)Δx。
我们将所有小矩形的面积相加，得到所求的曲线面积S：S=∫a^b f(x) dx其中a和b分别是曲线的起点和终点。
这里的∫符号代表积分符号，具体的计算方法不在本文中详细说明。
二、计算体积在物理学中，我们经常需要计算物体的体积，定积分也可以帮助我们实现这一目的。
比如我们需要计算一个旋转曲线所围成的立体体积，我们可以依然使用之前的方法将其分解成无限小的小圆柱体积，每个小圆柱的体积可以表示为：V=π[f(x)]^2dx我们将所有小圆柱的体积相加，得到所求的立体体积V：V=∫a^b π[f(x)]^2dx三、计算重心和质心在物理学中，重心和质心是非常重要的概念。
对于一个平面图形或者一个立体体形，它的重心和质心分别表示为：重心：(∫xdS)/(∫dS)质心：(∫xdm)/(∫dm)这里的dS和dm分别表示面元和质量元，x则表示距离中心的距离。
我们可以通过对图形进行分割并使用定积分来计算重心和质心。
四、积分在物理学中的应用定积分在物理学中的应用非常广泛，比如我们可以使用它来计算弹性势能、动能、功、功率等物理量。
举一个简单的例子，假设质量为m的物体从高度为h处自由落下，当它下落到高度为y 时，它的速度为v，我们可以使用动能和势能的转化关系求出v，设重力加速度为g，则它下落过程中失去的重力势能为mgh-mgy，同时增加的动能为(1/2)mv^2，因此：mgh-mgy=(1/2)mv^2v=sqrt(2g(h-y))我们可以使用定积分来求解物体在过程中的运动状态，以及计算其他物理量的值。
最新06第六节定积分的几何应用
06第六节定积分的几何应用第六节定积分的几何应用分布图示★面积表为定积分的步骤★定积分的微元法★直角坐标情形★例1★例2★例3★例4★参数方程情形★例5★极坐标情形★例6★例7★例8★圆锥★圆柱★旋转体★旋转体的体积★例9★例 10★例 11 ★例 12★例 13★平行截面面积为已知的立体的体积★例 14 ★例 15★内容小结★课堂练习★习题5-6内容要点：一、微元法定积分的所有应用问题，一般总可按“分割、求和、取极限”三个步骤把所求的量表示为定积分的形式.可以抽象出在应用学科中广泛采用的将所求量«Skip Record If...»（总量）表示为定积分的方法——微元法，这个方法的主要步骤如下：(1) 由分割写出微元根据具体问题，选取一个积分变量，例如«Skip Record If...»为积分变量，并确定它的变化区间«Skip Record If...»，任取«Skip Record If...»的一个区间微元«Skip Record If...»，求出相应于这个区间微元上部分量«Skip Record If...»的近似值，即求出所求总量«Skip Record If...»的微元«Skip Record If...»；(2) 由微元写出积分根据«Skip Record If...»写出表示总量«Skip Record If...»的定积分«Skip Record If...»微元法在几何学、物理学、经济学、社会学等应用领域中具有广泛的应用，本节和下一节主要介绍微元法在几何学与经济学中的应用.应用微元法解决实际问题时，应注意如下两点：(1) 所求总量«Skip Record If...»关于区间«Skip Record If...»应具有可加性，即如果把区间«Skip Record If...»分成许多部分区间, 则«Skip Record If...»相应地分成许多部分量, 而«Skip Record If...»等于所有部分量«Skip Record If...»之和. 这一要求是由定积分概念本身所决定的;(2) 使用微元法的关键是正确给出部分量«Skip Record If...»的近似表达式«Skip Record If...»，即使得«Skip Record If...». 在通常情况下，要检验«Skip Record If...»是否为«Skip Record If...»的高阶无穷小并非易事，因此，在实际应用要注意«Skip Record If...»的合理性.二、平面图形的面积（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曲边扇形的面积微元 «Skip Record If...»所求曲边扇形的面积 «Skip Record If...»三、旋转体：由一个平面图形绕这平面内一条直线旋转一周而成的立体称为旋转体. 这条直线称为旋转轴.旋转体的体积微元 «Skip Record If...»所求旋转体的体积 «Skip Record If...»四、平行截面面积为已知的立体的体积：如果一个立体不是旋转体，但却知道该立体上垂直于一定轴的各个截面面积，那么，这个立体的体积也可用定积分来计算.体积微元 «Skip Record If...»所求立体的体积 «Skip Record If...»例题选讲：直角坐标系下平面图形的面积例1（E01）求由«Skip Record If...»和«Skip Record If...»所围成的图形的面积.解面积微元: «Skip Record If...»所求面积: «Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»例2（E02）求由抛物线«Skip Record If...»与直线«Skip Record If...»所围成的面积.解如图,并由方程组«Skip Record If...»解得它们的交点为«Skip Record If...»选«Skip Record If...»为积分变量, 则«Skip Record If...»的变化范围是«Skip Record If...»任取其上的一个区间微元«Skip Record If...»则可得到相应面积微元«Skip Record If...»从而所求面积«Skip Record If...»例3（E03）求由«Skip Record If...»和«Skip Record If...»所围成的图形的面积.解面积微元:«Skip Record If...»所求面积: «Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»例4计算由曲线«Skip Record If...»和«Skip Record If...»所围成的图形的面积.解面积微元:(1) «Skip Record If...»«Skip Record If...»(2) «Skip Record If...»«Skip Record If...»所求面积:«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»例5求椭圆«Skip Record If...»所围成的面积.解椭圆面积: «Skip Record If...»面积微元: «Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»例6（E04）求双纽线«Skip Record If...»所围平面图形的面积.解面积微元:«Skip Record If...»所求面积:«Skip Record If...»例7（E05）求心形线«Skip Record If...»所围平面图形的面积«Skip Record If...»解面积微元:«Skip Record If...»所求面积:«Skip Record If...»例8求出«Skip Record If...»和«Skip Record If...»的图形的公共部分的面积（其中«Skip Record If...»）.解如图(见系统演示)，由对称性可知，所求面积为阴影部分面积的8倍，且线段«Skip Record If...»在直线«Skip Record If...»上. 令«Skip Record If...»代入方程«Skip Record If...»得其极坐标方程为«Skip Record If...»于是所求面积可表示为«Skip Record If...»«Skip Record If...»例9（E06）连接坐标原点«Skip Record If...»及点«Skip Record If...»的直线、直线«Skip Record If...»及«Skip Record If...»轴围成一个直角三角形. 将它绕«Skip Record If...»轴旋转构成一个底半径为«Skip Record If...»高为«Skip Record If...»的圆锥体, 计算圆锥体的体积.解体积微元:«Skip Record If...»所求体积:«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»例10（E07）计算由椭圆«Skip Record If...»围成的平面图形绕«Skip Record If...»轴旋转而成的旋转椭球体的体积.解如图所示，该旋转体可视为由上半椭圆«Skip Record If...»及«Skip Record If...»轴所围成的图形绕«Skip Record If...»轴旋转而成的立体 .取«Skip Record If...»为自变量，其变化区间为«Skip Record If...»任取其上一区间微元«Skip Record If...»相应于该区间微元的小薄片的体积，近似等于底半径为«Skip Record If...»高为«Skip Record If...»的扁圆柱体的体积，即体积微元«Skip Record If...»故所求旋转椭球体的体积为«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«SkipRecord If...»特别地，当«Skip Record If...»时，可得半径为«Skip Record If...»的球体的体积«Skip Record If...»例11求星行线«Skip Record If...»绕«Skip Record If...»轴旋构成旋转体的体积.解体积微元 :«Skip Record If...»所求体积:«Skip Record If...»«Skip Record If...»例12计算由连续曲线«Skip Record If...»、直线«Skip Record If...»、«Skip Record If...»及«Skip Record If...»轴所围成的曲边梯形绕«Skip Record If...»轴旋转一周而成的立体的体积.解体积微元:«Skip Record If...»所求体积:«Skip Record If...»例13（E08）求由曲线«Skip Record If...» «Skip Record If...»所围成的图形分别绕x轴和y轴旋转而成的旋转体的体积.解画出草图,并由方程组«Skip Record If...»解得交点为«Skip Record If...»及«Skip Record If...»于是,所求绕«Skip Record If...»轴旋转而成的旋转体的体积«Skip Record If...»所求绕«Skip Record If...»轴旋转而成的旋转体的体积«Skip Record If...»例14（E09）一平面经过半径为R的圆柱体的底圆中心，并与底面交成角«Skip Record If...»（图5-6-18），计算这平面截圆柱体所得立体的体积.解截面面积:«Skip Record If...»体积微元: «Skip Record If...»所求体积:«Skip Record If...»«Skip Record If...»例15求以半径为«Skip Record If...»的圆为底、平行且等于的圆直径的线段为顶、高为«Skip Record If...»的正劈锥体的体积.解取底圆所在的平面为«Skip Record If...»平面，圆心«Skip Record If...»为原点,并使«Skip Record If...»轴与正劈锥的顶平行.底圆的方程为 «Skip Record If...»过«Skip Record If...»轴上的点«Skip Record If...»作垂直于«Skip Record If...»轴的平面,截正劈锥体得等腰三角形.这截面的面积为«Skip Record If...»于是所求正劈锥体的体积为«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»即正劈锥体的体积等于同底同高的圆柱体体积的一半.课堂练习1.求正弦曲线«Skip Record If...»和直线«Skip Record If...»及x轴所围成的平面图形的面积.2.求由曲线«Skip Record If...»及直线«Skip Record If...»所围成的平面图形的面积.3.求由抛物线«Skip Record If...»与直线«Skip Record If...»围成的图形,绕«Skip Record If...»轴旋转而成的旋转体的体积.。
定积分的应用
定积分的应用定积分是微积分中的重要内容之一，经常被应用于实际问题的解决中。
本文将从三个方面来论述定积分的应用。
一、定积分在几何中的应用首先，定积分可以用于求曲线下面的面积。
以 y=f(x) 为例，若f(x)>0，则曲线 y=f(x) 与 x 轴的两点 a、b 组成的图形的面积为S=∫baf(x)dx这时，可以将曲线 y=f(x) 分成许多小块，每块宽度为Δx，高度为 f(xi)，从而可以得到其面积为ΔS=f(xi)Δx因此，当Δx 趋于 0 时，所有小块的面积之和就等于图形的面积，即∑ΔS→S因此，用定积分就可以求出图形的面积。
其次，定积分还可以用于求旋转体的体积。
以曲线 y=f(x) 在 x 轴上旋转360°为例，其体积为V=π∫baf(x)^2dx这里，π为圆周率。
最后，定积分还可以用于求某些奇特图形的长、面积等等。
二、定积分在物理中的应用物理中也有许多问题可以通过定积分来解决。
比如，运动问题中的速度、加速度，可以通过位移的变化来求得。
若某运动物体的速度为 v(t)，则其位移 s(t) 为s(t)=∫v(t)dt同样，若某运动物体的加速度为 a(t)，速度为 v(t)，则其位移为s(t)=∫v(t)dt=∫a(t)dt最后，定积分还可以用于求密度、质量等物理量。
三、定积分在工程中的应用定积分在工程中的应用也非常广泛。
比如，在流体力学中，对于一条管道中的液体，可以通过惯性和重力等因素，求出其中液体的流量和压力。
而这些流量和压力可以通过定积分计算得出。
在电学中，电量、电荷、电流和电势等都可以通过定积分来求解。
在结构设计中，定积分也常常被用来计算约束力、杠杆比例等。
总之，定积分在几何、物理和工程等领域中都有着广泛应用。
熟练地掌握定积分的方法和应用，对于科学研究和实际问题的解决都有着非常积极的帮助。
定积分在几何学上的应用[精编文档]
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3 a2
2 a x
2. 极坐标情形
求由曲线
及
在区间
围成的曲边扇形的面积 . 上任取小区间
则对应该小区间上曲边扇形面积的近似值为
dA 1 ( )2 d
2
所求曲边扇形的面积为
( )
d
A 1 2 ( ) d 2
x
例5. 计算阿基米德螺线
到2 所围图形面积 .
解: A 2 1 (a )2 d 02
圆柱
圆锥
圆台
一般地，如果旋转体是由连续曲线y f ( x) 、
直线 x a 、 x b及x 轴所围成的曲边梯形绕
x 轴旋转一周而成的立体，体积为多少？
取积分变量为x ，
y
y f (x)
x [a,b]
在[a,b]上任取小区 o
x x dx
x
间[ x, x dx]，
取以dx 为底的窄边梯形绕x 轴旋转而成的薄
解 取坐标系如图
y
底圆方程为
x2 y2 R2,
o x Rx
垂直于x 轴的截面为等腰三角形
截面面积 A( x) h y h R2 x2
立体体积
V
h R R
R2 x2dx 1 R2h. 2
三、平面曲线弧长
设 A、B是曲线弧上的两 y
M2
个端点，在弧上插入分点 M1
A M0 , M1,Mi , , Mn1 , Mn B
3
4 ab2
3
特别当b
=
a
时,
就得半径为a
的球体的体积
4
3
a3 .
2
2
2
例 9 求星形线 x 3 y 3 a 3 (a 0)绕 x轴旋转
定积分在几何中的应用 课件
y=x2-3围成平面图形的面积是
S ［3 2x (x2 3)］dx 3 (3 2x x2 )dx
1
1
(3x
x2
1 3
x3
31
(3 3 32 1 33) [1 3 (1)2 1 (1)3]
3
3
9 2 1 32 . 33
【拓展提升】求函数图象围成平面图形面积的方法 (1)画出两个函数的图象，先将两个函数方程联立方程组求 解，得到函数图象的交点的横坐标a,b(a＜b)，确定积分区间 ［a,b］. (2)在公共的积分区间上，由上界函数减去下界函数作为被积 函数，定积分的值就等于两个函数图象围成平面图形的面
积，即 S a［b f1(x) (f其2 (中x)］fd1x(x)＞f2(x)).
类型 二 计算复杂平面图形的面积 【典型例题】 1.由两条曲线y=x2, y 1 x2与直线y=1围成平面区域的面积
4
是_______.
2.求曲线 y x 与直线y=2-x，y 1 x 围成图形的面积.
3
【解题探究】1.题1中怎样确定积分变量的区间？ 2.如何将图形的面积转化为定积分计算？ 探究提示： 1.由直线y=1分别与曲线y=x2y, 1 x联2 立，求出交点坐标，
(2x
1 2
x2
1 6
x2)
13
＝2 3
1 6
(2x
1 3
x2
)
13
＝5 6 1 9 21 1 1＝2 1 .
63
36
【互动探究】若将题2中条件变为如图由直线y=x-2，曲线 y2=x所围成图形，试求其面积S.
【解析】由
y2
x得, x=1或x=4,
y x 2,
故A(1,-1),B(4,2),如图所示:
6.2 定积分在几何学上的应用
圆柱
圆锥
圆台
问题：一般地，考虑如图所示的曲边梯形绕 x 轴旋 转一周而形成的空间立体，其体积为多少？
y
y = f (x)
0a
bx
取积分变量为 x， x ∈[a,b] y
y = f (x)
在[a, b]上任取小区间 [ x, x + dx]
o
x x + dx
x
考虑以 d x 为底的窄曲边梯形 绕 x 轴旋转而成的薄片 ∆V 体积的近似值
设曲线弧为 y = f ( x) (a ≤ x ≤ b)，
其中 f ( x)在[a, b]上有一阶连续导数 y = f ( x)
y
取积分变量为 x，x∈ [a, b]
在 [a, b] 上任取小区间[ x, x + dx]，
以对应小切线段的长代替小弧段的长
} dy
dx
∆s ≈ (dx)2 + (dy)2 = 1 + y′2dx o ax x + dx b x
∫1
A= ( 0
y
−
y2 ) d
y
=
2
3
3
y2
−
y3 1
3
=
0
1. 3
例2 计算抛物线 y2 = 2x 与直线 y = x − 4 所围图形 的面积 .
例2 计算抛物线 y2 = 2x 与直线 y = x − 4 所围图形 的面积 .
解：( 一）取 y 为积分变量。
y
∫ s = 4 [ ( y + 4) − y2 ] d y
其体积可以近似看作以 f (x) 为底半径，高为 d x 的 薄圆柱体的体积，即 两个量的乘
∆V ≈ π [ f ( x)]2 dx = dV
定积分在几何计算中的应用
定积分在几何计算中的应用定积分是高等数学中的一个重要概念，它在几何计算中有着广泛的应用。
在几何学中，定积分可以用来计算曲线的长度、曲面的面积、体积等等。
下面我们就来看看定积分在几何计算中的应用。
定积分可以用来计算曲线的长度。
对于一条曲线，我们可以将其分成无数个小段，然后对每个小段的长度进行求和，最终得到整条曲线的长度。
这个过程可以用定积分来表示，即：L = ∫a^b √(1+(dy/dx)^2) dx其中，a和b分别表示曲线的起点和终点，dy/dx表示曲线在每个点的斜率。
这个式子的意义是，将曲线分成无数个小段，每个小段的长度为√(1+(dy/dx)^2) dx，然后对所有小段的长度进行求和，最终得到整条曲线的长度。
定积分可以用来计算曲面的面积。
对于一个曲面，我们可以将其分成无数个小面元，然后对每个小面元的面积进行求和，最终得到整个曲面的面积。
这个过程可以用定积分来表示，即：S = ∫∫D √(1+(∂z/∂x)^2+(∂z/∂y)^2) dxdy其中，D表示曲面的投影区域，z表示曲面在每个点的高度，∂z/∂x和∂z/∂y分别表示曲面在每个点在x和y方向上的斜率。
这个式子的意义是，将曲面分成无数个小面元，每个小面元的面积为√(1+(∂z/∂x)^2+(∂z/∂y)^2) dxdy，然后对所有小面元的面积进行求和，最终得到整个曲面的面积。
定积分可以用来计算体积。
对于一个立体图形，我们可以将其分成无数个小体元，然后对每个小体元的体积进行求和，最终得到整个立体图形的体积。
这个过程可以用定积分来表示，即：V = ∫∫∫E dxdydz其中，E表示立体图形的空间区域。
这个式子的意义是，将立体图形分成无数个小体元，每个小体元的体积为dxdydz，然后对所有小体元的体积进行求和，最终得到整个立体图形的体积。
定积分在几何计算中有着广泛的应用，可以用来计算曲线的长度、曲面的面积、体积等等。
这些应用不仅在数学中有着重要的意义，也在实际生活中有着广泛的应用，例如在建筑设计、工程计算等领域中都有着重要的作用。
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 -。
定积分的几何应用[精编文档]
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,
dxj(t)d t,
所以弧长元素为
ds
1 j
22((tt))j(t)dt
j2(t)2(t)dt .
于是曲线弧的长为
s
j2(t)2(t)dt .
曲线yf(x)(axb)的弧长：s
b
a
1 y2 dx .
曲线xj(t)、y(t)(t)的弧长：s
j2(t)2(t)dt .
例12 求摆线xa(sin), ya(1cos)的一拱(02 )的
长度.
解 弧长元素为
ds a2(1cos)2 a2sin2 d 2asin d .
2 于是所求弧长为
s
2
0
2a
sin
2
d
2a[2cos
2
]02
8a.
五、小结
微元法的提出、思想、步骤.
（注意微元法的本质）
求在直角坐标系下、参数方程形式 下、极坐标系下平面图形的面积.
（注意恰当的选择积分变量有助于简化 积分运算）
（1）把区间[a, b]分成n 个长度为xi 的小区间，相应的曲
边梯形被分为n个小窄曲边梯形，第i 个小窄曲边梯形
n
的面积为Ai ，则 A Ai .
i 1
（2）计算Ai 的近似值
Ai f (i )xi i xi
n
（3） 求和，得A的近似值 A f (i )xi . i 1
（4） 求极限，得A的精确值
旋转体(旋转椭球体)的体积.
解 旋转椭球体可以看作是由半个椭圆 y b a2 x2 及 x a
轴围成的图形绕x轴旋转而成的立体.
旋转椭球体的体积为
V
aay2dx
a
a
b2 a2
定积分在几何上的应用 主要是平面几何、立体几何和弧长
定积分在几何上的应用非常广泛，主要包括平面几何、立体几何和弧长三个方面。
在平面几何中，定积分可以用来求解面积。
例如，如果有一个曲线y=f(x)，那么这条曲线与x轴所夹的面积可以通过对f(x)在x的某个区间[a,b]上进行定积分来求解。
此外，定积分也可以用来求解平面图形的面积，比如矩形、圆形、椭圆形等。
在立体几何中，定积分可以用来求解体积。
例如，如果有一个旋转体，它的基圆半径为r，高为h，那么这个旋转体的体积可以通过对基圆的周长进行定积分来求解。
此外，定积分也可以用来求解其他形状的体积，比如球体、圆锥体、圆柱体等。
在弧长方面，定积分也有应用。
例如，如果有一条曲线的长度为s，那么这条曲线的长度可以通过对曲线的斜率进行定积分来求解。
此外，定积分也可以用来求解其他形状的长度，比如圆弧、摆线等。
总的来说，定积分在几何上的应用非常广泛，它可以用来解决各种与几何量有关的计算问题。
定积分在几何中的应用 课件
类型一 求不分割型图形的面积
例1 试求曲线y＝x2－2x＋3与y＝x＋3所围成的图形的面积. 解 如图所示，所求面积为图中阴影部分的面积. 由yy＝＝xx＋2－32，x＋3， 解得 x1＝0，x2＝3. 从而所求图形的面积为：S＝ʃ30[(x＋3)－(x2－2x＋3)]dx ＝ʃ30(－x2＋3x)dx＝ －13x3＋32x230＝92.
类型二 分割型图形面积的求解 例 2 求由曲线 y＝ x，y＝2－x，y＝－13x 所围成图形的面积.
类型三 定积分的综合应用
例3 在曲线y＝x2(x≥0)上某一点A处作一切线使之与曲线以及x轴所围 成的面积为 1 ，试求：
12 切点A的坐标以及在切点A处的切线方程.
定积分在几何中的应用
知识点 定积分在几何中的应用
思考 怎样利用定积分求不分割型图形的面积？ 答 求由曲线围成的面积，要根据图形，确定积分上下限，用定积分来 表示面积，然后计算定积分即可. 1.当x∈[a，b]时，若f(x)>0，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S＝_ʃba_f_(x_)_d_x_.
2.当x∈[a，b]时，若f(x)<0，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Sபைடு நூலகம்－__ʃ_baf_(_x)_d_x_.
答案
3.当x∈[a，b]时，若f(x)>g(x)>0，由直线x＝a，x＝b(a≠b)和曲线y＝f(x)， y＝g(x)围成的平面图形的面积S＝______ʃ_ba[_f_(x_)_－__g_(.x()如]d图x )
定积分在几何中的应用 课件
↗
4
t
1
0,
1
由表知,当 t= 2 时,S(t)取极小值 4 , 也就是在区间(0,1)上的最小值.
∴当 t=
1
时,使
2
S=S1+S2 最小.
反思涉及不规则平面图形的面积问题,都可考虑采用定积分来处理,
在解决此类问题时,要注意两点:(1)利用定积分正确地表示各相关
量间的关系;(2)定积分的正确计算.
1
S= 0
1
x- - 3 x
3
dx + 1
1
(2-x)- - 3 x
dx
3
1
1
=
x + x dx +
2-x + x dx
3
3
0
1
2 3 1 2 1
1 2 1 2 3
2
=
x + x |0 + 2x- x + x |1
3
6
2
6
2 1
1
= + + 2x- x 2 |13
3 6
3
5
1
1 13
= +6− × 9−2+ =
平行线 l.曲线 C 与直线 x=0,x=1 及直线 l 围成的图形包括两部分,
面积分别记为 S1,S2.
(1)求 t 的值,使 S1=S2;
(2)求 t 的值,使 S=S1+S2 最小.
分析:应先根据题意及用定积分求曲边多边形面积的方法得出
用 t 表示的两图形的面积 S1,S2 的表达式,再根据各小题的条件求解.
c
解析:由定积分的几何意义知 S= ( x)dx − a
定积分在几何学上的应用
13⎤12xy =2y x =xy 22=4−=x y .18βθ=roxy =θρ2cos 22a =1Aθd数学分析第五章 定积分§2 定积分在几何学上的应用二、特殊立体的体积1、旋转体的体积旋转体就是由一个平面图形绕这平面内 一条直线旋转一周而成的立体．这直线叫做 旋转轴．圆柱圆锥圆台数学分析第五章 定积分§2 定积分在几何学上的应用一般地，如果旋转体是由连续曲线 y = f ( x ) 、 直线 x = a 、 x = b 及 x 轴所围成的曲边梯形绕 x 轴旋转一周而成的立体，体积为多少？x ∈ [a , b ] 在[a , b]上任取小区 间[ x , x + dx ]，取积分变量为 x ，yy = f ( x)ox x + dxx取以dx 为底的窄边梯形绕 x 轴旋转而成的薄 片的体积为体积元素， dV = π[ f ( x )]2 dx旋转体的体积为 V = ∫ π[ f ( x )]2 dxab数学分析第五章 定积分2 3 2 3 2 3§2 定积分在几何学上的应用例 1 求星形线 x + y = a ( a > 0) 绕 x 轴旋转 构成旋转体的体积.y解 ∵y =a −x ,2 32 32 3⎛ ∴y =⎜ ⎜a − x ⎝2 2 3a 2 32 3⎞ ⎟ ⎟ ⎠3x ∈ [− a , a ]3−aoa x旋转体的体积⎛ V = ∫ π⎜ a −x ⎜ −a ⎝2 3⎞ ⎟ dx = 32 πa 3 . ⎟ 105 ⎠数学分析第五章 定积分§2 定积分在几何学上的应用类似地，如果旋转体是由连续曲线x = ϕ ( y ) 、直线 y = c 、 y = d 及 y 轴所围成的曲边梯形绕 y 轴旋转一周而成的立体， y 体积为dV = ∫ π [ϕ ( y )] dy2 cdx = ϕ ( y)co x数学分析第五章 定积分§2 定积分在几何学上的应用补充 如果旋转体是由连续曲线 y = f ( x )、 直线 x = a 、 x = b 及 x 轴所围成的曲边梯形绕 y 轴旋转一周而成的立体，体积为V y = 2π ∫ x | f ( x ) | dxab数学分析第五章 定积分§2 定积分在几何学上的应用2、平行截面面积为已知的立体的体积如果一个立体不是旋转体，但却知道该立 体上垂直于一定轴的各个截面面积，那么，这 个立体的体积也可用定积分来计算.A( x ) 表 示 过点 ox 且垂直于 x 轴dV = A( x )dx ,axx + dxbx的截面面积， A( x ) 为 x 的已知连续函数立体体积 V =∫baA ( x ) dx .数学分析第五章 定积分§2 定积分在几何学上的应用例2求以半径为 R 的圆为底、平行且等于底圆半径的线段为顶、高为 h 的正劈锥体的体积.解取坐标系如图 底圆方程为yx 2 + y 2 = R2 ,o2xRx垂直于 x 轴的截面为等腰三角形截面面积 A( x ) = h ⋅ y = h R − x 立体体积 V = h∫− RR2 221 2 R − x dx = πR h. 2数学分析第五章 定积分§2 定积分在几何学上的应用三、平面曲线的弧长设 A 、 B 是曲线弧上的两 y 个端点，在弧上插入分点M2 M1 M n −1B = MnA = M 0 , M1 ,Mi ,A = M0, M n −1 , M n = Box并依次连接相邻分点得一内接折线，当分点的数目 无限增加且每个小弧段都缩向一点时，此折线的长∑ | M i −1 M i |的极限存在，则称此极限为 曲线弧 AB 的弧长.i =1 n数学分析第五章 定积分§2 定积分在几何学上的应用1、直角坐标系情形y设曲线 y = f ( x ) ( a ≤ x ≤ b ) ， 其中 f ( x ) 在[a , b]上有一阶连续导数} dy用积分元素法: 取积分变量为 x ， o 在[a, b]上取小区间[ x, x + dx]，以小切线段的长代替小弧段Δ s 的长2 2a x x + dx bx2 ′ = 1 + y dx 小切线段的长 ( dx ) + (dy ) 2 ′ 弧长元素 ds = 1 + y dx曲线段的弧长s = ∫ 1 + y′ dx .2 ab数学分析第五章 定积分§2 定积分在几何学上的应用2 32 例 1 计算曲线 y = x 上相应于 x 从 a 到 b 的 3一段弧的长度.解 ∵ y′ = x ,1 2∴ ds = 1 + ( x )2 dx = 1 + xdx ,a b1 2所求弧长为s = ∫ab2 1 + xdx = [(1 + b ) − (1 + a ) ]. 33 2 3 2。
定积分的几何应用总结 知乎
定积分的几何应用总结
对于定积分的几何应用，以下是一些常见的总结：
1.面积计算：定积分可以用于计算曲线与x轴之间的有界区
域的面积。
将曲线或曲线组合表示为函数，并将其积分，
可以得到该区域的面积。
2.弧长计算：曲线的弧长是曲线沿着x轴或y轴的长度。
通
过使用定积分，可以计算曲线的弧长，将其表示为函数，
并应用弧长的求和公式来获得结果。
3.体积计算：通过将曲线或曲面绕着轴旋转，可以使用定积
分来计算所得到的旋转体的体积。
例如，旋转一条曲线或
一个区域围绕x轴或y轴旋转，可以使用定积分来计算所
得到的圆柱体或圆锥体的体积。
4.重心和质心计算：通过将物体划分为无穷小的微元，并使
用定积分来计算每个微元的质量，可以计算出物体的重心
和质心。
这对于研究物体的平衡和运动以及静力学方面很
有用。
5.曲线长度计算：通过将曲线表示为参数方程或极坐标方程，
并使用定积分来计算微元曲线的长度，可以得到整个曲线
的长度。
这些是定积分的一些常见几何应用示例，但实际上，定积分在几何学中还有更多的应用。
它们在计算和描述曲线、平面和空间几何形状的属性时起着关键作用。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。