积分机

定积分的应用求平面图形的面积

发布时间:2022/10/20 14:54:19   

一元函数积分学分为不定积分和定积分2个部分,其中,不定积分的学习是为了定积分的学习打好基础,而定积分的学习主要又是要面向实际的应用,课本中定积分的应用主要讲的是求平面图形的面积和旋转体的体积,本文主要介绍定积分的应用之求平面图形的面积。

一、求平面图形的面积

1.平面图像面积的求解方法:

第一步:根据所给的函数f(x),画出草图;

第二步:确定积分的变化范围,即确定积分上下限;

第三步:计算定积分。

2.分类:X型和Y型

在平面直角坐标系下,根据不同的情形,平面图形的面积计算公式可分为2种,X型和Y型。

第一类:X型计算公式

X型,即由y=f(x)与y=g(x)上下两条曲线在

[a,b]区间上(或者说和x=a,x=b)所围成的平面图形的面积。

在x轴上的a,b之间任意取一点x,过点x坐x轴的垂线,过垂线与上曲线的交点(x,f(x)),与下曲线的交点(x,g(x))作y轴的平行线,截得dx宽的小矩形,设小矩形的面积为dA,则dA=[f(x)-g(x)]dx,则整个图形的面积为A=

注意:当y=g(x)=0时,即下曲线变成了x轴,则所求的图形面积A变成了A=

,此时即为定积分的几何意义:曲边梯形的面积。

第二类:Y型计算公式

Y型,即由x=f(y),x=g(y)左右两条曲线在

[c,d]区间上(或者说和y=c,y=d)所围成的图形面积,类似于X型,若在区间

[c,d]上,f(y)

g(y),则Y型的公式为:面积A=

注意:当求解的面积既不是X型,也不是Y型时,则需要将图形划分为若干个X型或者Y型进行计算求解。

对于平面图形面积的X型和y型的计算公式,可结合下图中所给的相关例题进行练习,帮助理解记忆,例题如下:

在实际的解题过程中,我们只需要使用X型或者Y型任意的一种公式解出结果即可,答案都是正确的。练习时可以尝试两个公式都用一下,帮助理解还可以验证答案正确性,实际做题时灵活选择即可。



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