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(二)定积分在几何中的应用(1)求平面图形的面积由定积分的定义和几何意义可知,函数y=f(x)在区间[a,b]上的定积分等于由函数y=f(x),x=a,x=b和轴所围成的图形的面积的代数和。由此可知通过求函数的定积分就可求出曲边梯形的面积。例如:求曲线和直线x=l,x=2及x轴所围成的图形的面积。分析:由定积分的定义和几何意义可知,函数在区间上的定积分等于由曲线和直线,及轴所围成的图形的面积。所以该曲边梯形的面积为(2)求旋转体的体积(I)由连续曲线y=f(x)与直线x=a、x=b(a<b)及x轴围成的平面图形绕x轴旋转一周而成的旋转体的体积为。(Ⅱ)由连续曲线y=g(y)与直线y=c、y=d(c<d)及y轴围成的平面图形绕y轴旋转一周而成的旋转体的体积为。(III)由连续曲线y=f(x)()与直线x=a、x=b(<b)及y轴围成的平面图形绕y轴旋转一周而成的旋转体的体积为。例如:求椭圆所围成的图形分别绕x轴和y轴旋转一周而成的旋转体的体积。分析:椭圆绕x轴旋转时,旋转体可以看作是上半椭圆,与x轴所围成的图形绕轴旋转一周而成的,因此椭圆所围成的图形绕x轴旋转一周而成的旋转体的体积为椭圆绕y轴旋转时,旋转体可以看作是右半椭圆,与y轴所围成的图形绕y轴旋转一周而成的,因此椭圆所围成的图形绕y轴旋转一周而成的旋转体的体积为(3)求平面曲线的弧长(I)、设曲线弧由参数方程给出其中在上连续,那么该曲线弧的长度为。(Ⅲ)设曲线弧的极坐标方程为,其中在上连续,那么该曲线弧的长度为。例如:求曲线从x=l到x=e之间一段曲线的弧长。解:,于是弧长微元为,。所以,所求弧长为:。一、在几何中的应用(一)微分学在几何中的应用(1)求曲线切线的斜率由导数的几何意义可知,曲线y=(x)在点处的切线等于过该点切线的斜率。即,由此可以求出曲线的切线方程和法线方程。例如:求曲线在点(1,1)处的切线方程和法线方程。分析:由导数的几何意义知,所求切线的斜率为:,所以,所求切线的方程为y-l=2(x一1),化解得切线方程为2x-y-1=0。又因为法线的斜率为切线斜率的负倒数,所以,所求法线方程为,化解得法线方程为2y+x-3=0。(2)求函数值增量的近似值由微分的定义可知,函数的微分是函数值增量的近似值,所以通过求函数的微分可求出函数值增量的近似值。
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