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文档简介

,习题课,1. 定积分的应用,几何方面 :,面积、,体积、,弧长、,表面积 .,物理方面 :,质量、,作功、,侧压力、,引力、,2. 基本方法 :,微元分析法,微元形状 :,条、,段、,带、,片、,扇、,环、,壳 等.,转动惯量 .,机动 目录 上页 下页 返回 结束,定积分的应用,第六章,例1. 求抛物线,在(0,1) 内的一条切线, 使它与,两坐标轴和抛物线所围图形的面积最小.,解: 设抛物线上切点为,则该点处的切线方程为,它与 x , y 轴的交点分别为,所指面积,机动 目录 上页 下页 返回 结束,且为最小点 .,故所求切线为,得 0 , 1 上的唯一驻点,机动 目录 上页 下页 返回 结束,例2. 设非负函数,曲线,与直线,及坐标轴所围图形,(1) 求函数,(2) a 为何值时, 所围图形绕 x 轴一周所得旋转体,解: (1),由方程得,面积为 2 ,体积最小 ?,即,故得,机动 目录 上页 下页 返回 结束,又,(2) 旋转体体积,又,为唯一极小点,因此,时 V 取最小值 .,机动 目录 上页 下页 返回 结束,例3. 证明曲边扇形,绕极轴,证: 先求,上微曲边扇形,绕极轴旋转而成的体积,体积微元,故,旋转而成的体积为,机动 目录 上页 下页 返回 结束,故所求旋转体体积为,例4. 求由,与,所围区域绕,旋转所得旋转体体积.,解: 曲线与直线的交点坐标为,曲线上任一点,到直线,的距离为,则,机动 目录 上页 下页 返回 结束,例5. 半径为 R , 密度为,的球沉入深为H ( H 2 R ),的水池底, 水的密度,多少功 ?,解:,建立坐标系如图 .,则对应,上球的薄片提到水面上的微功为,提出水面后的微功为,现将其从水池中取出, 需做,微元体积,所受重力,上升高度,机动 目录 上页 下页 返回 结束,因此微功元素为,球从水中提出所做的功为,“偶倍奇零”,机动 目录 上页 下页 返回 结束,例6. 设有半径为 R 的半球形容器如图.,(1) 以每秒 a 升的速度向空容器中注水, 求水深为,为h (0 h R ) 时水面上升的速度 .,(2) 设容器中已注满水 , 求将其全部抽出所做的功最,少应为多少 ?,解: 过球心的纵截面建立坐标系如图.,则半圆方程为,设经过 t 秒容器内水深为h ,机动 目录 上页 下页 返回 结束,(1) 求,由题设, 经过 t 秒后容器内的水量为,而高为 h 的球缺的体积为,半球可看作半圆 绕 y 轴旋转而成,体积元素:,故有,两边对 t 求导, 得,at (升) ,机动 目录 上页 下页 返回 结束,(2) 将满池水全部抽出所做的最少功,为将全部水提,对应于,微元体积:,微元的重力 :,薄层所需的功元素,故所求功为,到池沿高度所需的功.,机
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