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文档简介

- 1 -,第一节 定积分在几何上的应用,微元法 平面图形的面积 立体的体积 平面曲线的弧长,- 2 -,一 微元法,有关的量;,而,- 3 -,其中,于是,得,- 4 -,这个方法通常叫做微元法或元素法,- 5 -,应用方向:,平面图形的面积;体积;平面曲线的弧长; 功;水压力;引力和平均值等,- 6 -,二 平面图形的面积,1 直角坐标系平面图形的面积,S,S,- 7 -,2.,- 8 -,事实上,所以得面积的微元素,- 9 -,为,- 10 -,解,两曲线的交点,面积元素,选 为积分变量,- 11 -,例2,求由曲线,所围的平面图形的,面积,解法I,解方程组,得两曲线的交点为,积分区间分别为,得,- 12 -,解法II,积分区间为,则,- 13 -,解,两曲线的交点,选 为积分变量,于是所求面积,- 14 -,例4,在曲线,上求一点P,使得,直线,所围成,该点的切线与曲线,的平面图形的面积最小。,解,则切线方程为,因此,设切点为,- 15 -,所求点为,- 16 -,3.如果曲边梯形的曲边为参数方程,曲边梯形的面积,- 17 -,解,椭圆的参数方程,由对称性知总面积等于4倍第一象限部分面积,- 18 -,2 极坐标系下平面图形的面积,求其面积,,选积分变量,积分区间,它可以用半径为,的扇形近似代替,因此,- 19 -,同理,由连续曲线,及射线,所围的平面图形的面积为,- 20 -,解,利用对称性知,- 21 -,解,由对称性知总面积=4倍第一象限部分面积,- 22 -,例8 求由曲线,所围成的平,面图形(如图所示阴影部分)的面积.,解,因此,- 23 -,三 立体的体积,1 已知平行截面面积的立体的体积,求此立体体积.,为积分区间,,所以,- 24 -,求此立体体积.,为积分区间,,所以,- 25 -,解,取坐标系如图,底圆方程为,截面面积,立体体积,- 26 -,解,取坐标系如图,底圆方程为,截面面积,立体体积,- 27 -,2 旋转体体积,设空间物体是由连续曲线,求此物体的体积.,为积分区间,所以所求的物体体积为,- 28 -,同理,空间物体是由连续曲,线,此物体的体积为,- 29 -,解,0,2为积分区间,相应的截面面积为,因此,- 30 -,例12,求由曲线,及,在点,处的切线和,平面图形绕,立体的体积.,解,轴围成的,轴旋转一周所得,- 31 -,解,由对称性得旋转体的体积,的参数方程为,- 32 -,例14,求由连续曲线,直线,及,轴所围的曲边梯形,绕,轴旋转一周所得立,体体积.,解,所以,- 33 -,四 平面曲线弧长,- 34 -,1 直角坐标表示的平面曲线的弧长,设曲线弧为,小切线段的长为,弧长元素,弧长,- 35 -,解,所求弧长为,解,定义域为,- 36 -,2 参数方程所表示的平面曲线的弧长,设曲线弧的参数方程为,且,则,所以,- 37 -,解,星形线的参数

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