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文档简介
1.5.1曲边梯形面积1/20在过去学习中,我们已经知道正方形、三角形、平行四边形、梯形等平面“直边图形”面积;物理中,我们知道了匀速直线运动时间、速度与旅程关系等等。在数学和物理中,我们还经常会碰到计算平面曲线围成平面“曲边图形”面积、变速直线运动物体位移、变力做功问题。怎样处理这些问题呢?能否把求“曲边图形”面积转化为求“直边图形”面积?能否利用匀速直线运动知识处理变速直线运动问题?为此,我们需要学习新数学知识—定积分。课题引入2/20
如不加说明,下面研究都是连续函数。3/20思索?新课探究图1.5—1中,阴影部分类似于一个梯形,但有一边是曲线y=f(x)一段,我们把由直线x=a,x=b(a≠b),y=0和曲线y=f(x)所围成图形称为曲边梯形,怎样计算这个曲边梯形面积呢?4/20
思索?图1.5—2中曲边梯形与我们熟悉“直边图形”主要区分是什么?能否将求这个曲边梯形面积S问题转化为求“直边图形”面积问题?5/20能够发觉,图1.5—2中曲边梯形与“直边图形”主要区分是:前者有一边是曲线段,而“直边图形”全部边都是直线段。在过去学习中,我们曾经用多边形迫近圆方法,利用多边形面积求出圆面积。这种“以直代曲”思想启发我们,是否也能用直边形(比如矩形)迫近曲边梯形方法,求图1.5—2中阴影部分面积呢?a1a2a3ana46/207/208/20
9/20
放大10/20放大11/2012/2013/20探究?14/20普通地,对如图1.5—1所表示曲边梯形,我们也能够采取分割—近似代替—求和—取极限方法求出其面积。15/20第三步:求和。第二步:近似代替,“以直代曲”。用矩形面积近似代替小曲边梯形面积,求出每个小曲边梯形面积近似值.求由连续曲线y=f(x)对应曲边梯形面积方法第四步:取极限。
16/20例.弹簧在拉伸过程中,力与伸长量成正比,即力F(x)=kx(k是常数,x是伸长量),求弹簧从平衡位置拉长b所作功。解:将物体用常力F沿力方向移动距离x,则所做功W=Fx,本题F是克服弹簧拉力变力,是移动距离x函数,F(x)=kx,将[0,b]n等分,记△x=,分点依次为x0=0,x1=,x2=,……,xn-1=,xn=b,17/20当n很大时,在分段[xi,xi+1]所用力约为kxi,所做功△W≈kxi·△x=则从0到b所做总功W近似地等于当n→+∞时,上式右端趋近于18/20于是得到弹簧从平衡位置拉长b所做功为
以上两个实际问题,一个是求曲边梯形面积,一个是求变力所做功,即使实际意义不一样,但处理问题方法和步骤是完全相同,都归结为求一个函数在某一闭区间上
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