旋转体体积一般积分公式的坐标变换法推导

旋转体体积一般积分公式的坐标变换法推导
旋转体体积一般积分公式的坐标变换法推导

旋转体体积一般积分公式的坐标变换法推导

【摘要】根据已有的已知截面面积的几何体体积积分公式,通过坐标变换,推导沿倾斜轴旋转的旋转体体积的一般积分公式,继而推导作为其特殊形式的平面曲线绕坐标轴旋转所得旋转体体积的

积分公式,列举公式的应用.

【关键词】坐标变换;旋转体体积;一般积分公式

一般高等数学、数学分析教材中,只给由平面曲线绕坐标轴旋转所得旋转体体积的积分公式,但是,根据几何体体积的积分公式可以推证,平面曲线y=f(x)上介于m,n两点间的曲线段绕同平面直线l:ax+by+c=0旋转所得旋转体体积的一般积分公式为:

v=π[](a2+b2)3[]2b a ax+bf(x)+c]

2|af′(x)-b|dx.(a)

其中a,b分别为m,n两点所对应的x值.

依此公式,不仅可简化曲线段绕一般直线旋转所得旋转体体积的计算,同时,坐标轴作为坐标平面直线l的特殊形式,由平面曲线绕坐标轴旋转所得旋转体体积的积分公式,自然也可作为公式(a)的特殊形式而得到.公式(a)的推导有多种方法,通过坐标变换推

导,不失为其中方法之一.

一、公式的坐标变换法推导

在直线l:ax+by+c=0的任意一条垂线与曲线y=f(x)

一个交点的假定条件下,若b≠0,直线l与y轴的交点为0,-c[]b,

设直线l在坐标系xoy上的倾斜角为θ,则tanθ=-a[]b,且

作为更一般的例子,由y=f(x),x=a,x=b及y=0所围成区域绕y

轴旋转所得旋转体体积公式,也可由(c)推出.

[1]同济大学应用数学系.高等数学(第五版)[m].北京:高等教育出版社,2002.

[2]复旦大学数学系.数学分析(第三版)[m].北京:高等教

育出版社,2007.

[3]陈抚良,张振兰,黄浩然.解析几何[m].北京:科学出版社,2005.

[4]龚冬保.高等数学典型题解法、技巧、注释[m].西安:西

安交通大学出版社,2000.

[5]李德新.求旋转体体积的一个公式[j].高等数学研究,2005(3).

拉氏变换常用公式

常用拉普拉斯变换总结 1、指数函数 000)(≥

拉普拉斯变换公式总结

拉普拉斯变换、连续时间系统的S 域分析 基本要求 通过本章的学习,学生应深刻理解拉普拉斯变换的定义、收敛域的概念:熟练掌握拉普拉斯变换的性质、卷积定理的意义及它们的运用。能根据时域电路模型画出S 域等效电路模型,并求其冲激响应、零输入响应、零状态响应和全响应。能根据系统函数的零、极点分布情况分析、判断系统的时域与频域特性。理解全通网络、最小相移网络的概念以及拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系。会判定系统的稳定性。 知识要点 1. 拉普拉斯变换的定义及定义域 (1) 定义 单边拉普拉斯变换: 正变换0[()]()()st f t F s f t dt e ζ∞ -- ==? 逆变换 1 [()]()()2j st j F s f t F s ds j e σσζπ+∞ -∞ == ? 双边拉普拉斯变换: 正变换 ()()st B s f t dt e F ∞ --∞ =? 逆变换1 ()()2j st B j f t s ds j e F σσπ+∞ -∞ = ? (2) 定义域

若0σσ>时,lim ()0t t f t e σ-→∞ =则()t f t e σ-在0σσ>的全部范围内收敛,积分0()st f t dt e +∞ -- ? 存 在,即()f t 的拉普拉斯变换存在。0σσ>就是()f t 的单边拉普拉斯变换的收敛域。0σ与函数()f t 的性质有关。 2. 拉普拉斯变换的性质 (1) 线性性 若11[()]()f t F S ζ=,22[()]()f t F S ζ=,1κ,2κ为常数时,则11221122[()()]()()f t f t F s F s ζκκκκ+=+ (2) 原函数微分 若[()]()f t F s ζ=则() [ ]()(0)df t sF s f dt ζ-=- 1 1()0 ()[]()(0)n n n n r r n r d f t s F s s f dt ζ----==-∑ 式中() (0)r f -是r 阶导数() r r d f t dt 在0-时刻的取值。 (3) 原函数积分 若[()]()f t F s ζ=,则(1)(0)()[()]t f F s f t dt s s ζ---∞ =+? 式中0(1) (0)()f f t dt ---∞=? (4) 延时性 若[()]()f t F s ζ=,则000[()()]()st f t t u t t e F s ζ---= (5) s 域平移

圆锥体积计算公式的推导

圆锥体积计算公式的推导 歙县王村中心学校程金丽 教学内容:教科书第42~~43页的例1、例2,完成“做一做”和练习九的第3—5题。 教学目的:使学生初步掌握圆锥体积的计算公式,并能运用公式正确地计算圆锥的体积,发展学生的空间观念。 教具准备:等底等高的圆柱和圆锥各一个,比圆柱体积多的沙土(最好让学生也准备). 教学过程: 一、复习 1、圆锥有什么特征? 使学生进一步熟悉圆锥的特征:底面,侧面,高和顶点。 2、圆柱体积的计算公式是什么? 指名学生回答,并板书公式:“圆柱的体积=底面积×高”。 二、导人新课 我们已经学过圆柱体积的计算公式,那么圆锥的体积又该如何计算呢?今天我们就来学习圆锥体积的计算。 板书课题:圆锥的体积 三、新课 1、教学圆锥体积的计算公式。 教师:请大家回亿一下,我们是怎样得到圆柱体积的计算公式的? 指名学生叙述圆柱体积计算公式的推导过程,使学生明确求圆柱的体积是通过切拼成长方体来求得的。 教师:那么圆锥的体积该怎样求呢?能不能也通过已学过的图形来求呢? 先让学生讨论一下用什么方法求,然后指出:我们可以通过实验的方法,得到计算圆锥体积的公式。 教师拿出等底等高的圆柱和圆锥各一个,“大家看,这个圆锥和圆柱有什么共同的地方?” 然后通过演示后,指出:“这个圆锥和圆柱是等底等高的,下面我们通过实验,看看它们之间的体积有什么关系?” 接着,教师边演示边叙述:现在圆锥和圆柱里都是空的。我先在圆锥里装满沙土,然后倒入圆柱。请大家注意观察,

看看能够倒几次正好把圆柱装满? 问:把圆柱装满一共倒了几次? 学生:3次。 教师:这说明了什么? 学生:这说明圆锥的体积是和它等底等高的圆柱的体积的。 板书:圆锥的体积=1/3 ×圆柱体积 教师:圆柱的体积等于什么? 学生:等于“底面积×高”。 教师:那么,圆锥的体积可以怎样表示呢? 引导学生想到可以用“底面积×高”来替换“圆柱的体积”,于是可以得到圆锥体积的计算公式。 板书:圆锥的体积=1/3 ×底面积×高 教师:用字母应该怎样表示? 然后板书字母公式:V=1/3 SH 2、教学例1。 一个圆锥形的零件,底面积是19平方厘米,高是12厘米。这个零件的体积是多少? 教师:这道题已知什么?求什么? 指名学生回答后,再问:已知圆锥的底面积和高应该怎样计算? 引导学生对照圆锥体积的计算公式代入数据,然后让学生自己进行计算,做完后集体订正。 3、做第50页“做一做”的第1题。 让学生独立做在练习本上,教师行间巡视。 做完后集体订正。 4、教学例2。 在打谷场上,有一个近似于圆锥形的小麦堆,测得底面直径是4米,高是1.2米。每立方米小麦约重735千克,这堆小麦大约有多少千克?(得数保留整千克) 教师:这道题已知什么?求什么? 学生:已知近似于圆锥形的麦堆的底面直径和高,以及每立方米小麦的重量;求这堆小麦的重量。

圆锥的体积圆锥的体积【圆锥体积计算公式】百度作业帮

圆锥的体积-圆锥的体积【圆锥体积计算公式】百度作业帮 圆锥的体积圆锥的体积 圆锥体体积=底×高÷3 长方形的周长=×2 正方形的周长=边长×4 长方形的面积=长×宽 正方形的面积=边长×边长 三角形的面积=底×高÷2 平行四边形的面积=底×高 梯形的面积=×高÷2 直径=半径×2 半径=直径÷2 圆的周长=圆周率×直径= 圆周率×半径×2 圆的面积=圆周率×半径×半径 长方体的表面积=

×2 长方体的体积=长×宽×高 正方体的表面积=棱长×棱长×6 正方体的体积=棱长×棱长×棱长 圆柱的侧面积=底面圆的周长×高 圆柱的表面积=上下底面面积+侧面积 圆柱的体积=底面积×高 圆锥的体积=底面积×高÷3 长方体 的体积=底面积×高 平面图形 名称符号周长C和面积S 正方形a—边长C=4a S=a2 长方形a和b-边长C=2(a+b) S=ab 三角形a,b,c-三边长 h-a边上的高 s-周长的一半 A,B,C-内角 其中s=(a+b+c)/2 S=ah/2

=ab/2·sinC =1/2 =a2sinBsinC/(2sinA) 四边形d,D-对角线长 α-对角线夹角S=dD/2·sinα平行四边形a,b-边长 h-a边的高 α-两边夹角S=ah =absinα 菱形a-边长 α-夹角 D-长对角线长 d-短对角线长S=Dd/2 =a2sinα 梯形a和b-上、下底长 h-高 m-中位线长S=(a+b)h/2 =mh 圆r-半径 d-直径C=πd=2πr S=πr2 =πd2/4

扇形r—扇形半径 a—圆心角度数 C=2r+2πr×(a/360) S=πr2×(a/360) 弓形l-弧长 b-弦长 h-矢高 r-半径 α-圆心角的度数S=r2/2·(πα/180-sinα) =r2arccos - (r-h)(2rh-h2)1/2 =παr2/360 - b/2·1/2 =r(l-b)/2 + bh/2 ≈2bh/3 圆环R-外圆半径 r-内圆半径 D-外圆直径 d-内圆直径S=π(R2-r2) =π(D2-d2)/4 椭圆D-长轴 d-短轴S=πDd/4 立方图形

拉普拉斯变换公式总结

拉普拉斯变换公式总结Newly compiled on November 23, 2020

拉普拉斯变换、连续时间系统的S 域分析 基本要求 通过本章的学习,学生应深刻理解拉普拉斯变换的定义、收敛域的概念:熟练掌握拉普拉斯变换的性质、卷积定理的意义及它们的运用。能根据时域电路模型画出S 域等效电路模型,并求其冲激响应、零输入响应、零状态响应和全响应。能根据系统函数的零、极点分布情况分析、判断系统的时域与频域特性。理解全通网络、最小相移网络的概念以及拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系。会判定系统的稳定性。 知识要点 1. 拉普拉斯变换的定义及定义域 (1) 定义 单边拉普拉斯变换: 正变换0[()]()()st f t F s f t dt e ζ∞ --==? 逆变换 1 [()]()()2j st j F s f t F s ds j e σσζπ+∞ -∞ ==? 双边拉普拉斯变换: 正变换 ()()st B s f t dt e F ∞--∞ =? 逆变换1 ()()2j st B j f t s ds j e F σσπ+∞ -∞ = ? (2) 定义域 若0σσ>时,lim ()0t t f t e σ-→∞ =则()t f t e σ-在0σσ>的全部范围内收敛,积分0()st f t dt e +∞ -- ? 存在,即()f t 的拉普拉斯变换存在。0σσ>就是()f t 的单边拉普拉斯变换的收敛域。0σ与函数()f t 的性质有关。 2. 拉普拉斯变换的性质

(1) 线性性 若11[()]()f t F S ζ=,22[()]()f t F S ζ=,1κ,2κ为常数时,则 11221122[()()]()()f t f t F s F s ζκκκκ+=+ (2) 原函数微分 若[()]()f t F s ζ=则() []()(0)df t sF s f dt ζ-=- 式中() (0)r f -是r 阶导数() r r d f t dt 在0-时刻的取值。 (3) 原函数积分 若[()]()f t F s ζ=,则(1)(0) ()[()]t f F s f t dt s s ζ---∞ =+?式中0(1)(0)()f f t dt ---∞=? (4) 延时性 若[()]()f t F s ζ=,则000[()()]()st f t t u t t e F s ζ---= (5) s 域平移 若[()]()f t F s ζ=,则[()]()at f t e F s a ζ-=+ (6) 尺度变换 若[()]()f t F s ζ=,则1[()]()s f at F a a ζ= (a >0) (7) 初值定理lim ()(0)lim ()t o s f t f sF s + +→→∞ == (8) 终值定理lim ()lim ()t s f t sF s →+∞ →∞ = (9) 卷积定理 若11[()]()f t F s ζ=,22[()]()f t F s ζ=,则有1212[()()]()()f t f t F s F s ζ*= 12121[()()][()()]2f t f t F s F s j ζπ= *= 121 ()()2j j F p F s p dp j σσπ+∞ -∞ -? 3. 拉普拉斯逆变换 (1) 部分分式展开法

六年级数学圆锥的体积计算公式

圆锥的体积计算公式 白泉一小郝永辉 一、教学目标: 知道圆锥体积的推导过程,理想解并掌握体积公式,能运用公式求圆锥的体积,并会解决简单的实际问题,对学生进行辨证唯物主义启蒙教育。 二、教学重点: 圆锥体积的公式 三、教学难点: 圆锥体积公式的推导 四、教具准备: 沙、圆锥教具、圆柱教具若干个,其中有等底、等到高圆柱,圆锥多个 五、教学过程: (一)复习 1、口答圆锥体积计算公式。 2、计算下面各圆柱的体积。 (1)底面积是6。28平方分米,高是5公米。 (2)底下面半径是3公米,高与半径相等。 3、小结 (二)新授 1、点明课题,圆锥体积的计算

2、体积公式的推导 (1)要研究圆锥的体积,你想提出什么问题? ·圆锥的体积与什么有关?有怎样的关系? ·为什么时候有这样的关系? (2)出示教具让学生观察圆锥体积与底面积、高的关系? (3)圆锥的体积需转化成已学过的物体的体积来计算。转化成哪一种形体最合适? (4)实验 ·出示等底、等高的圆柱和圆锥容器教具观察特征:等底等高 ·教师示范用空间圆柱里倒,让学生观察看看倒几次倒满圆柱。·得出结论:圆锥体积等于这个圆柱体积的1/3。 ·教师再次实验。 ·学生动手实验:先做等底等高的实验,再做不等底不等高的实验,然后提问,圆锥体积都是圆柱体积的1/3吗?为什么? 3、学生讨论实验情况,汇报实验结果。 4、推导出公式 指名口答,师板书:圆锥体积等于等底等高圆柱体积的1/3 圆锥体积=底面积×高×1/3 V=1/3Sh S表示什么? H表示什么? SH表示什么? 1/3SH表示什么? 5、练习(口答) 6、运用公式

(1)出示例1、一个圆锥形零件,底面积是19平方厘米,高是12厘米。这个零件的体积是多少? 学生尝试练习,教师讲评。 (2)出示例2、在打谷场上,有一个近似于圆锥形的小麦堆,测得底面直径是4米,。高是12米。每立言米小麦约重735千克,这堆小麦大约重多少克?(得数保留整千克) 学生读题思考后尝试练习。 三、巩固练习 课本第43页“做一做”第1、2题。 四、小结 今天这节课,你学到了什么知识?要求圆锥的体积需要知道哪些条件? 板书设计: 圆锥的体积计算 V=1/3Sh 例1、1/3×19×12=76(立方厘米) 答:这个零件的体积是76立方厘米。 例2、(!)麦堆底面积:(略) (2)麦堆体积:(略) (3)小麦重量:(略)

圆柱的体积计算公式的推导

圆柱的体积计算公式的推导 导读:本文是关于圆柱的体积计算公式的推导,希望能帮助到您! 教学内容:教科书第43页的圆柱体积公式的推导和例4,完成第44页“做一做”的第1题和练习十一的第1—2题。 教学目的:通过用切割拼合的方法借助长方体的体积公式推导出圆柱的体积公式,使学生理解圆柱的体积公式的推导过程,能够运用公式正确地计算圆柱的体积。 教具准备:圆柱的体积公式演示教具 2.长方体的体积怎样计算? 学生可能会答出“长方体的体积=长×宽×高”,教师继续引导学生想到长方体和正方体体积的统一公式“底面积×高”。 板书:长方体的体积=底面积×高 3.拿出一个圆柱形物体,指名学生指出圆拄的底面、高、侧面、表面各是什么?圆柱有几个底面?有多少条高? 二、导入新课 教师:请大家想一想,在学习圆的面积时,我们是怎样把因变成已学过的图形再计算面积的? 先让学生回忆,同桌的相互说说。 然后指名学生说一说圆面积计算公式的推导过程:把圆等分切割,拼成一个近似的长方形,找出圆的面积和所拼成的长方形面积之间的关系,再利用求长方形面积的

计算公式导出求圆面积的计算公式。 教师:怎样计算圆柱的体积呢?大家仔细想想看,能不能把圆柱转化成我们已经学过的图形来求出它的体积? 让学生相互讨论,思考应怎样进行转化。 指名学生说说自己想到的方法,有的学生可能会说出将圆柱的底面分成扇形切开,教师应该给予表扬。 教师:这节课我们就来研究如何将圆柱转化成我们已经学过的图形来求出它的体积。 板书课题:圆校的体积 三、新课 1.圆柱体积计算公式的推导。 教师出示一个圆柱,提问:这是不是一个圆柱?(是。) 教师用手捂住圆柱的侧面,只把其中的一个底面出示给学生看提问: “大家看,这是不是一圆?”(是。) “这是一个圆,那么要求这个圆的面积,刚才我们已经复习了,可以用什么方法求出它的面积?” 学生很容易想到可以将圆转化成长方形来求出圆的面积,于是教师可以先把底面分成若干份相等的扇形(如分成16等份)。 然后引导学生观察:沿着圆柱底面的扇形和圆柱的高把圆柱切开,可以得到大小相等的16块。 教师将这分成16块的底面出示给学生看,问:现在把底面切成了16份,应该怎样把它拼成一个长方形?

拉普拉斯变换公式总结..

拉普拉斯变换公式总结..

拉普拉斯变换、连续时间系统的S 域分析 基本要求 通过本章的学习,学生应深刻理解拉普拉斯变换的定义、收敛域的概念:熟练掌握拉普拉斯变换的性质、卷积定理的意义及它们的运用。能根据时域电路模型画出S 域等效电路模型,并求其冲激响应、零输入响应、零状态响应和全响应。能根据系统函数的零、极点分布情况分析、判断系统的时域与频域特性。理解全通网络、最小相移网络的概念以及拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系。会判定系统的稳定性。 知识要点 1. 拉普拉斯变换的定义及定义域 (1) 定义 单边拉普拉斯变换: 正变换0[()]()()st f t F s f t dt e ζ∞-- ==? 逆变换 1 [()]()()2j st j F s f t F s ds j e σσζπ+∞ -∞ == ? 双边拉普拉斯变换: 正变换 ()()st B s f t dt e F ∞ --∞ =? 逆变换1 ()()2j st B j f t s ds j e F σσπ+∞ -∞ =? (2) 定义域

若0 σσ>时,lim ()0 t t f t e σ-→∞ =则()t f t e σ-在0 σσ>的全部范围内 收敛,积分0()st f t dt e +∞ -- ? 存在,即()f t 的拉普拉斯变换 存在。0 σσ>就是()f t 的单边拉普拉斯变换的收敛域。0 σ与函数()f t 的性质有关。 2. 拉普拉斯变换的性质 (1) 线性性 若 11[()]() f t F S ζ=, 22[()]() f t F S ζ=, 1 κ, 2 κ为常数时,则 11221122[()()]()() f t f t F s F s ζκκκκ+=+ (2) 原函数微分 若[()]()f t F s ζ=则() []()(0)df t sF s f dt ζ- =- 1 1()0 ()[]()(0)n n n n r r n r d f t s F s s f dt ζ----==-∑ 式中() (0) r f -是r 阶导数() r r d f t dt 在0- 时刻的取值。 (3) 原函数积分 若 [()]() f t F s ζ=,则 (1)(0) ()[()]t f F s f t dt s s ζ---∞ =+ ? 式中 (1)(0)()f f t dt ---∞ =? (4) 延时性 若[()]()f t F s ζ=,则0 [()()]() st f t t u t t e F s ζ---= (5) s 域平移 若[()]()f t F s ζ=,则[()]() at f t e F s a ζ-=+ (6) 尺度变换

拉普拉斯变换公式

拉普拉斯变换公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

附录A 拉普拉斯变换及反变换 419

3.用查表法进行拉氏反变换 420

421 用查表法进行拉氏反变换的关键在于将变换式进行部分分式展开,然后逐项查表进行反变换。设)(s F 是s 的有理真分式 11 10 111)()()(a s a s a s a b s b s b s b s A s B s F n n n n m m m m ++++++++==---- (m n >) 式中系数n n a a a a ,,...,,110-,m m b b b b ,,,110- 都是实常数;n m ,是正整数。按代数定理可将)(s F 展开为部分分式。分以下两种情况讨论。 ① 0)(=s A 无重根 这时,F(s)可展开为n 个简单的部分分式之和的形式。 ∑ =-=-++-++-+-=n i i i n n i i s s c s s c s s c s s c s s c s F 122 11)( (F-1) 式中,n s s s ,,,21 是特征方程A(s)=0的根。i c 为待定常数,称为F(s)在i s 处的留数,可按下式计算: )()(lim s F s s c i s s i i -=→ (F-2) 或 i s s i s A s B c ='= )() ( (F-3) 式中,)(s A '为)(s A 对s 的一阶导数。根据拉氏变换的性质,从式(F-1)可求得原函数 []??????-==∑=--n i i i s s c L s F L t f 11 1)()(=t s n i i i e c -=∑1 (F-4) ② 0)(=s A 有重根 设0)(=s A 有r 重根1s ,F(s)可写为 ()) ()()() (11n r r s s s s s s s B s F ---= + = n n i i r r r r r r s s c s s c s s c s s c s s c s s c -++-++-+-++-+-++-- 11 111 111)()()( 式中,1s 为F(s)的r 重根,1+r s ,…, n s 为F(s)的n-r 个单根;

圆柱的体积公式的推导教学设计

圆柱的体积公式的推导教学设计 三小陈国宝 教学目标 1. 通过用切割拼合的方法借助长方体的体积公式推导出圆柱的体积公式,使学生理解圆柱的体积公式的推导过程。 2.能够运用公式正确地计算圆柱的体积。 教学重点 圆柱体体积的计算. 教学难点 理解圆柱体体积公式的推导过程. 教具准备:圆柱的体积公式演示课件 教学过程: 一、以旧联新,积累经验 1、圆柱的侧面积怎么求? (圆柱的侧面积=底面周长×高。) 2、长方体的体积怎样计算? 学生回答,教师引导学生想到长方体和正方体体积的统一公式“底面积×高”。 板书:长方体的体积=底面积×高 3、拿出一个圆柱形物体,指名学生指出圆柱的底面、高、侧面、表面各是什么?圆柱有几个底面?有多少条高? 二、创设情境,发现问题 师:请大家想一想,我们在学习圆的面积时,是怎样把因变成已学过的图形再计算面积的? 让学生回忆,说一说圆面积计算公式的推导过程:把圆等分切割,拼成一个近似的长方形,找出圆的面积和所拼成的长方形面积之间的关系,再利用求长方形面积的计算公式导出求圆面积的计算公式。 三,急需设疑,提出问题 师:今天将要学习的圆柱的体积大家能不能把圆柱转化成我们已经学过的图形来求出它的体积?

学生相互讨论,思考应怎样进行转化。说出自己想到的方法。 师:这节课我们就让我们一起来研究圆柱的体积。 板书课题:圆校的体积 四,参与活动,分析问题 师:看到这个标题你想知道的什么? 学生回答后老师出示教学目标及重难点 1、圆柱体积计算公式的推导。 师出示一个圆柱,让学生观察底面提问:“大家看,这是不是一圆?”(是。) “这是一个圆,那么要求这个圆的面积,刚才我们已经复习了,可以用什么方法求出它的面积?” 学生很容易想到可以将圆转化成长方形来求出圆的面积,于是教师可以先把底面分成若干份相等的扇形(如分成16等份)。 然后引导学生观察:沿着圆柱底面的扇形和圆柱的高把圆柱切开,可以得到大小相等的16块。展示给学生看,问:现在把底面切成了16份,应该怎样把它拼成一个长方形? 学生回答后,老师操作演示,“大家看,圆柱的底面被拼成了什么图形?” 生:长方形。 师:大家再看看整个圆柱,它又被拼成了什么形状? (有点接近长方体:) 师:由于我们分得不够细,所以看起来还不太像长方体;如果分成的扇形越多,拼成的立体图形就越接近于长方体了。 五,辨析交流,解决问题 师:把圆柱拼成近似的长方体后,体积发生变化没有?圆柱的体积可以怎样求? 引导学生想到由于体积没有发生变化,所以可以通过求切拼后的长方体的体积来求圆柱的体积。 师:“长方体的体积等于什么?”让全班学生齐答,教师接着板书:“长方体的体积=底面积×高”。 师:请大家观察,拼成的近似长方体的底面积与原来圆柱的哪一部分有关系?近似长方体的高与原来圆柱的哪一部分有关系? 通过观察,使学生明确:长方体的底面积等于圆柱的底面积,长方体的高就是

最全拉氏变换计算公式

1 最全拉氏变换计算公式 1. 拉氏变换的基本性质 1 线性定理 齐次性 )()]([s aF t af L = 叠加性 )()()]()([2121s F s F t f t f L ±=± 2 微分定理 一般形式 = -=][ '- -=-=----=-∑1 1 )1() 1(1 22 2) ()() 0()()(0)0()(])([)0()(]) ([ k k k k n k k n n n n dt t f d t f f s s F s dt t f d L f sf s F s dt t f d L f s sF dt t df L )( 初始条件为0时 )(])([s F s dt t f d L n n n = 3 积分定理 一般形式 ∑???????????==+-===+=+ +=+= n k t n n k n n n n t t t dt t f s s s F dt t f L s dt t f s dt t f s s F dt t f L s dt t f s s F dt t f L 10 102 2022 ]))(([1)(])()([]))(([])([)(]))(([])([)(])([个 共个 共 初始条件为0时 n n n s s F dt t f L ) (]))(([=??个 共 4 延迟定理(或称t 域平移定理) )()](1)([s F e T t T t f L Ts -=-- 5 衰减定理(或称s 域平移定理) )(])([a s F e t f L at +=- 6 终值定理 )(lim )(lim 0 s sF t f s t →∞ →= 7 初值定理 )(lim )(lim 0 s sF t f s t ∞ →→= 8 卷积定理 )()(])()([])()([210 210 21s F s F d t f t f L d f t f L t t =-=-??τττττ

拉氏变换常用公式

附录A 拉普拉斯变换及反变换表A-1 拉氏变换的基本性质

表A-2 常用函数的拉氏变换和z变换表

用查表法进行拉氏反变换 用查表法进行拉氏反变换的关键在于将变换式进行部分分式展开,然后逐项查表进行反变换。设 )(s F 是s 的有理真分式 11 10 111)()()(a s a s a s a b s b s b s b s A s B s F n n n n m m m m ++++++++==---- (m n >) 式中系数n n a a a a ,,...,,110-,m m b b b b ,,,110- 都是实常数;n m ,是正整数。按代数定理可将)(s F 展开为部分分式。分以下两种情况讨论。 ① 0)(=s A 无重根 这时,F(s)可展开为n 个简单的部分分式之和的形式。 ∑=-=-++-++-+-=n i i i n n i i s s c s s c s s c s s c s s c s F 122 11)( (F-1) 式中,n s s s ,,,21 是特征方程A(s)=0的根。i c 为待定常数,称为F(s)在i s 处的留数,可按下式计算: )()(lim s F s s c i s s i i -=→ (F-2) 或 i s s i s A s B c ='= )() ( (F-3) 式中,)(s A '为)(s A 对s 的一阶导数。根据拉氏变换的性质,从式(F-1)可求得原函数 []??????-==∑=--n i i i s s c L s F L t f 1 1 1 )()(=t s n i i i e c -=∑1 (F-4) ② 0)(=s A 有重根 设0)(=s A 有r 重根1s ,F(s)可写为 ()) ()()() (11n r r s s s s s s s B s F ---= + =n n i i r r r r r r s s c s s c s s c s s c s s c s s c -++-++-+-++-+-++-- 11 111111)()()( 式中,1s 为F(s)的r 重根,1+r s ,…, n s 为F(s)的n-r 个单根;

拉普拉斯变换公式

附录A拉普拉斯变换及反变换 419

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421 3. 用查表法进行拉氏反变换 用查表法进行拉氏反变换的关键在于将变换式进行部分分式展开,然后逐项查表进行反变换。设)(s F 是s 的有理真分式 1110 111)()()(a s a s a s a b s b s b s b s A s B s F n n n n m m m m ++++++++= =---- (m n >) 式中系数n n a a a a ,,...,,110-,m m b b b b ,,,110- 都是实常数;n m ,是正整数。按代数定理可将)(s F 展开为部分分式。分以下两种情况讨论。 ① 0)(=s A 无重根 这时,F(s)可展开为n 个简单的部分分式之和的形式。 ∑=-=-++-++-+-=n i i i n n i i s s c s s c s s c s s c s s c s F 122 11)( (F-1) 式中,n s s s ,,,21 是特征方程A(s)=0的根。i c 为待定常数,称为F(s)在i s 处的留数,可按下式计算: )()(l i m s F s s c i s s i i -=→ (F-2) 或 i s s i s A s B c ='=)() ( (F-3) 式中,)(s A '为)(s A 对s 的一阶导数。根据拉氏变换的性质,从式(F-1)可求得原函数 []??????-==∑=--n i i i s s c L s F L t f 11 1 )()(=t s n i i i e c -=∑1 (F-4) ② 0)(=s A 有重根 设0)(=s A 有r 重根1s ,F(s)可写为 ()) ()()() (11n r r s s s s s s s B s F ---= + = n n i i r r r r r r s s c s s c s s c s s c s s c s s c -++-++-+-++-+-++-- 11 111 111)()()( 式中,1s 为F(s)的r 重根,1+r s ,…, n s 为F(s)的n-r 个单根;

拉普拉斯变换公式总结

拉普拉斯变换公式总结 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

拉普拉斯变换、连续时间系统的S 域分析 基本要求 通过本章的学习,学生应深刻理解拉普拉斯变换的定义、收敛域的概念:熟练掌握拉普拉斯变换的性质、卷积定理的意义及它们的运用。能根据时域电路模型画出S 域等效电路模型,并求其冲激响应、零输入响应、零状态响应和全响应。能根据系统函数的零、极点分布情况分析、判断系统的时域与频域特性。理解全通网络、最小相移网络的概念以及拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系。会判定系统的稳定性。 知识要点 1. 拉普拉斯变换的定义及定义域 (1) 定义 单边拉普拉斯变换: 正变换0[()]()()st f t F s f t dt e ζ∞ -- ==? 逆变换 1 [()]()()2j st j F s f t F s ds j e σσζπ+∞ -∞ == ? 双边拉普拉斯变换: 正变换 ()()st B s f t dt e F ∞ --∞ =? 逆变换1 ()()2j st B j f t s ds j e F σσπ+∞ -∞ = ?

(2) 定义域 若0σσ>时,lim ()0t t f t e σ-→∞=则()t f t e σ-在0σσ>的全部范围内收敛,积分0()st f t dt e +∞ -- ? 存 在,即()f t 的拉普拉斯变换存在。0σσ>就是()f t 的单边拉普拉斯变换的收敛域。0σ与函数()f t 的性质有关。 2. 拉普拉斯变换的性质 (1) 线性性 若11[()]()f t F S ζ=,22[()]()f t F S ζ=,1κ,2κ为常数时,则 11221122[()()]()()f t f t F s F s ζκκκκ+=+ (2) 原函数微分 若[()]()f t F s ζ=则() [ ]()(0)df t sF s f dt ζ-=- 式中() (0)r f -是r 阶导数() r r d f t dt 在0-时刻的取值。 (3) 原函数积分 若[()]()f t F s ζ=,则(1)(0)()[()]t f F s f t dt s s ζ---∞ =+? 式中0(1) (0)()f f t dt ---∞=? (4) 延时性 若[()]()f t F s ζ=,则000[()()]()st f t t u t t e F s ζ---= (5) s 域平移

圆锥体体积公式的证明

圆锥体体积公式的证明 ? 证明需要几个步骤来解决: 1)圆柱体的微分单元是三棱柱, 而圆锥体的微分单元是三棱锥。 所以, 只要证明三棱锥的体积,是等底等高的三棱柱的体积的1/3,即可知题目所求正确。 2)如图,一个三棱柱可以切分成三个三棱锥:

(上图中,第二个“等底等高”的“高”是横着的,而“底”是竖着的。?) 现在需要证明,这三个三棱锥,体积都是相等的,也就是各自的体积都是图中三棱柱的体积的1/3. 证明需要的命题是:底面全等,且高度相等的三棱锥,体积必然相同。 3)如图,底面全等,且高度相等的三棱锥,体积必然相同。这个命题的证明,需要基本的一个原理:祖暅原理。 注释:祖暅原理

祖暅原理也就是“等积原理”。它是由我国南北朝杰出的数学家、祖冲之(429-500)的儿子祖暅(gèng)首先提出来的。 祖暅原理的内容是:夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平行平面的任何平面所截,如果截得两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等。 在西方,直到17世纪,才由意大利数学家卡瓦列里(,1589-1647)发现。于1635年出版的《连续不可分几何》中,提出了等积原理,所以西方人把它称之为“卡瓦列里原理”。其实,他的发现要比我国的祖暅晚1100多年。 祖暅原理的思想 我们都知道“点动成线,线动成面,面动成体”这句话,直线由点构成,点的多少表示直线的长短;面由线构成,也就是由点构成,点的多少表示面积的大小;几何体由面构成,就是由线构成,最终也就是由点构成,点的多少也表示了体积的大小,要想让两个几何体的体积相等,也就是让构成这两个几何体的点的数量相同,祖暅原理就运用到了它。 两个几何体夹在两平行平面中间,可以理解为这两个几何体平行面间的的高度相等。两平行面之间的距离一定,若视距离为一条线段,那么这个距离上就有无数个点,过一个点,可以画出一个平行于两平行面的截面,若两几何体在被过每一点的平行截面截出的截面面积两两相等,则说明两几何体在同一高度下的每两个截面上的点的数量相同。有无数个截面,同一高度每两个几何体的截面上的点的数量相同,则说明,这两个几何体所拥有的点数量相同,那么也就是说,它们的体积相同。所以我们可以用这种思想来理解祖暅原理。 这个原理说:如果两个高度相等的立体,在任何同样高度下的截面面积都相等,那么,这两个立体的体积就相等。 所以,下图可证明:若两三棱锥的底面(三角形)全等,高度相等,那么它们在任何高度上的截面(三角形)也必然全等。于是可以根据祖暅原理断言: 等底等高的三棱锥,体积都相等:

拉氏变换与Z变换的基本公式及性质

1拉氏变换的定义 若时间函数 f (t ) 在 t > 0 有定义,则 f (t ) 的拉普拉斯变换(简称拉氏变换)为 ? ∞ -?= =0 )()()]([dt e t f s F t f L ts ???)()(t f s F 2拉普拉斯反变换 s s F t f st d e )(j 21 )( j j ?∞ +∞ -=σσ π ,可表示为:f (t ) =L -1[F (s )] 1.表A-1 拉氏变换的基本性质 1 线性定理 齐次性 )()]([s aF t af L = 叠加性 )()()]()([2121s F s F t f t f L ±=± 2 微分定理 一般形式 = -=][ '- -=-=----=-∑1 1)1() 1(1 22 2) ()() 0()()(0)0()(])([)0()(]) ([ k k k k n k k n n n n dt t f d t f f s s F s dt t f d L f sf s F s dt t f d L f s sF dt t df L )( 初始条件为0时 )(])([s F s dt t f d L n n n = 3 积分定理 一般形式 ∑???????????==+-===+=+ +=+= n k t n n k n n n n t t t dt t f s s s F dt t f L s dt t f s dt t f s s F dt t f L s dt t f s s F dt t f L 10 102 2022 ]))(([1)(])()([]))(([])([)(]))(([])([)(])([个 共个 共 初始条件为0时 n n n s s F dt t f L ) (]))(([=??个 共 4 延迟定理(或称t 域平移定理) )()](1)([s F e T t T t f L Ts -=-- 5 衰减定理(或称s 域平移定理) )(])([a s F e t f L at +=- 6 终值定理 )(lim )(lim 0 s sF t f s t →∞ →= 7 初值定理 )(lim )(lim 0 s sF t f s t ∞ →→= 8 卷积定理 )()(])()([])()([210 210 21s F s F d t f t f L d f t f L t t =-=-??τττττ 像 原像

圆柱体积计算公式的推导

《圆柱体积计算公式的推导》教学设计 新城镇中心小学余琼艳 六年级(3)班 教学目的 1.让学生经历观察、操作、讨论等教学活动过程,理解圆柱体积计算公式的推导过程,并会正确地计算圆柱的体积.2.在图形的变换中,培养学生的迁移能力、逻辑思维能力,并进一步发展其空间观念. 3.引导学生探索和解决问题,体验转化及极限的思想方法.教学过程 一、情景引入 1.出示橡皮泥捏成的圆柱. 提问:你有办法求出这个圆柱形橡皮泥的体积吗?(把它捏成长方体或是正方体就可以计算了.) 反馈时,着重引导学生说说转化的过程及长方体体积计算的方法. 2.出示圆柱形模型. 提问:这个圆柱形的体积又该怎么求呢?(学生讨论后回答:把这个圆柱形投入装了水的长方体或正方体的容器中,求出上升部分水的体积. 教师评价:刚才同学们都能想出办法,把一些圆柱形的物体转化成长方体或正方体,而后求出它们的体积. 4.创设问题情境.(课件显示.)

如果要求大厅里圆柱形柱子的体积,或是求压路机圆柱形大前轮的体积,你有办法吗? 今天,就让我们一起来研究圆柱体积的计算方法. 二、探究新知 1.回顾旧知,帮助迁移. 请大家想一想:在学习圆的面积时,我们是怎样把圆转化成已学的图形,来推导圆面积的计算公式的. 配合学生的回答,课件动态演示:把圆等分切割,拼成一个近似的长方形,找出圆与所拼成的长方形之间的关系,进而推导出圆面积的计算公式. 2.小组合作,实践迁移. (1)启发:现在该怎样来计算圆柱的体积呢?能不能把圆柱转化成我们已学过的立体图形,来计算它的体积? 学生相互讨论,思考应如何转化,而后组织全班汇报. (把圆柱的底面分成许多相等的扇形,然后把圆柱切开,再把它拼起来,就转化成近似的长方体了.) (2)操作:学生操作学具,进行拼组. CAI课件动态演示拼组的过程,同时演示一组动画(将圆柱底面等分成32份、64份、128份……)让学生明确:分成的扇形越多,拼成的立体图形就越接近于长方体.

圆锥和圆锥的体积公式

《圆锥的认识和体积》的教学反思 我根据学生的年龄特征有针对性地让学生小组合作、自主探究,既突出了重、难点,又激发了学生的学习兴趣,优化了教学过程,提高了课堂教学质量。主要表现在: 一、创设情境,激发学生求知欲望 数学来源于生活,我以生活中的事例来创设情境,使教学过程与生活实际紧密联系起来。通过讲《喜洋洋与灰太狼》的故事提出问题,调动了同学们的学习积极性,激发了学生的求知欲望,从而引入本课的主题。 二、合作探究,优化课堂教学效果 圆锥体积公式的推导,是本节课的教学难点。为了让学生直观感知圆锥的体积与它等底等高的圆柱的体积的关系,我让学生根据猜想,实验操作,合作交流,观察分析,主动探究新知和发现结论,教给学生获得知识的方法,充分发挥学生的主体地位,真正达到优化了课堂教学,提高了学生素质,培养了学生良好的实验意识和团队协作的精神。 三、分类练习,构建学生主体地位 在学生掌握了圆锥的体积计算公式以后,我通过分层练习,根据学生的认知规律安排不同的训练,让学生对所学的知识进行及时的消化,让学生能学有所用,更进一步地培养学生运用知识解决问题的能力。同时也向学生渗透数学来源

于生活,回到生活中去的数学思想。在练习过程中面向全体,注重学生的小组探究、合作交流与评价机制,充分让学生在课堂上展示自己,从而极大的提高了学生的学习兴趣,也把学生的主体地位发挥得淋漓尽致。 当然,本节课也有不尽人意之处,主要表现在以下几个方面:1.有部分学生对计算公式的推导过程理解得不够深刻,甚至根本就有学生没有理解。2.学生对计算公式的运用还不够熟练,容易忘记除以3或乘1/3。3.有部分学生对等底等高的圆柱和圆锥的关系理解不够透彻。4.少数学生的学习方法和学习习惯有待提高或改进。

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