同济大学：《高等数学》课程电子教案（PPT课件讲稿）第六章 定积分应用（习题课）

定积分应用习题课

定积分应用 习题课

主要内容 理论依据 名称释译 微元法 的所 特求 点量 解题步骤 定积分应用中的常用公式

一、主要内容 理 论 依 据 名 微 元 法 称 释 译 所 求 量 的 特 点 解 题 步 骤 定积分应用中的常用公式

1、理论依据 设∫(x)在[,b上连续,则它的变上限积分 U(x)=f(t)dt 是∫(x)的一个原函数,即U(x)=f(x)x, 于是 f(xdx= dU=U 这表明连续函数的定积分就是(1)的微分的 定积分

1、理论依据 . (1) ( ) (2) ( ) , ( ) ( ) , ( ) ( ) (1) ( ) [ , ] , 定积分 这表明连续函数的定积分就是 的微分的 于是 是 的一个原函数 即 设 在 上连续 则它的变上限积分 f x dx dU U f x dU x f x dx U x f t dt f x a b b a b a x a = = = =   

2、名称釋译 由理论依据(2)知所求总量A就是其微分 U=∫(x)从a到b的无限积累积分) ∫(x)d 这种取微元∫(x)dc计算积分或原函数的 方法称微元法

2、名称释译 . ( ) ( ) ( ) ( ): (2) , 方法称微元法 这种取微元 计算积分或原函数的 从 到 的无限积累 积分 由理论依据 知 所求总量 就是其微分 f x dx U f x dx dU f x dx a b A b a = =

3、所求量的特点 (1)U是与一个变量的变化区间a,b有关 的量; (2)U对于区间a,b具有可加性,就是说, 如果把区间[a,小分成许多部分区间,则相 应地分成许多部分量,而U等于所有部分量之 和 (3)部分量△U;的近似值可表示为∫(;)△x; 就可以考虑用定积分来表达这个量U

3、所求量的特点 （1）U 是与一个变量x 的变化区间a,b 有关 的量； （2）U 对于区间a,b具有可加性，就是说， 如果把区间a,b分成许多部分区间，则U 相 应地分成许多部分量，而U 等于所有部分量之 和； （3）部分量Ui的近似值可表示为 i xi f ( ) ； 就可以考虑用定积分来表达这个量U

4、解题步骤 1)根据问题的具体情况,选取一个变量例如x为 积分变量,并确定它的变化区间[a,b; 2)设想把区间[a,b分成n个小区间,取其中任 一小区间并记为[x,x+dx],求出相应于这小区 间的部分量△U的近似值.如果△U能近似地表 示为4,b上的一个连续函数在x处的值∫(x)与 dx的乘积,就把∫(x)dxc称为量U/的元素且记作 lU,即U=f(x)dx; 3)以所求量U的元素f(x)dc为被积表达式,在 区间a,b上作定积分,得U=f(x)d, 即为所求量U

4、解题步骤 1)根据问题的具体情况，选取一个变量例如x 为 积分变量，并确定它的变化区间[a,b]； 2）设想把区间[a,b]分成n个小区间，取其中任 一小区间并记为[x, x + dx]，求出相应于这小区 间的部分量U 的近似值．如果U 能近似地表 示为[a,b]上的一个连续函数在x处的值 f (x)与 dx的乘积，就把 f (x)dx称为量U 的元素且记作 dU，即dU = f (x)dx； 3）以所求量U 的元素 f (x)dx为被积表达式，在 区间[a,b]上作定积分，得 =  b a U f (x)dx， 即为所求量U ．

5、定积分应用的常用公式 (1)平面图形的面积 直角坐标情形 y=∫(x) y=f2(x) A EyEN(x) a=f(x)dx A=If2(x)-f(x)]dx

5、定积分应用的常用公式 (1) 平面图形的面积 直角坐标情形 x y o A a b y = f (x) =  b a A f (x)dx x y o A a b ( ) y = f 2 x ( ) y = f 1 x =  − b a A [ f2 (x) f1 (x)]dx

参数方程所表示的函数 如果曲边梯形的曲边为参数方程 x=φp(t) y=y(t) 曲边梯形的面积A v(op (其中1和2对应曲线起点与终点的参数值) 在t,2l(或|t2,)上x=q()具有连续导数, y=y(t)连续

参数方程所表示的函数 如果曲边梯形的曲边为参数方程    = = ( ) ( ) y t x t   曲边梯形的面积  =  2 1 ( ) ( ) t t A  t  t dt （其中 1 t 和 2 t 对应曲线起点与终点的参数值） 在[ 1 t , 2 t ]（ 或[ 2 t , 1 t ]） 上x = (t)具有连续导数， y =(t)连续

极坐标情形 y=q() g2(6) de r=q(6 A= 29(0)2e 223 (6)-g1()d6

极坐标情形 o x  d  r = ( )  =   A   d 2 [ ( )] 2 1   o x ( ) r =  2  ( ) r = 1   = −   A [ ( )  ( )]d 2 1 2 1 2 2

(2)体积 V=rlf(rdx b x=l) y=2z(p)小

(2) 体积 V f x dx ba 2 [ ( )] =   V y dy dc 2 [( )] =  cd x yo x = ( y) x yo x + dx