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《定积分的简单应用》 一、复习回顾 微积分基本定理 如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,并且f'(x)=f(x),:则∫ba,f(x)dx=F (b)-F(a)或∫baf(x)dx=f(x)∣ba =F(b)-F(a) ((F)叫做f(x)的原函数,f(x)就是F(x)的导函数) 微积分基本定理沟通了导数与定积分之间的关系。 利用微积分基本定理求定积分的关键是 确定f(x)的原函数F(x) (1)平面图形的面积 曲边梯形的面积 (1)A=∫ba f(x)dx (2)A=∫ba [f2(x)-f1(x)]dx (3)A=∫ba f(x)dx(4)=∫ba f2(x)dx-f1(x)dx =∫ba [f2(x)-f1(x)]dx 二、定积分在几何中的应用 例1:计算由两条抛物线y2=x和y=x2所围成的图形的面积。 y=√x =>x=0及x=1 y=x2 两曲线的交点(1,0)(1,1)S=S曲边梯形OABC-S曲边梯形OABD =∫10 √xdx-∫bax2dx S=∫10 (√x-x2)dx=2/3x3/2-x3/3∣10=1/3。 例2:计算由曲线y=√2x,直线y=x-4以及x轴所围成的图形的面积。 解:两曲线的交点 y=√2x 坐标为(8,4) y=x-4 直线与x思交点为(4,0) S=S1+S2=∫40 √2xdx+∫84√2xdx-∫84(x-4)dx =∫40 √2xdx+∫84√2xdx-∫84(x-4)dx=∫80 √2xdx-∫84(x-4)dx =(2√2)/3 x3/2∣80-(1/2 x2-4x)∣84=40/3 变式:计算由曲线2y=2x和直线y=x-4所围成的图形的面积。 解:两曲线的交点 y2=2x =>(2,-2)(8,4)。 y=x-4 S=2S1+S2=2∫20(√2xdx+∫82(√2x-x+4)dx =∫202√2xdx+∫82(√2x-x+4)dx =(4√2)/3 x3/2∣20+(2√2/3 x3/2+4x)∣82=16/3+64/3+26/3=18 三、定积分在物理的应用 1、变速直线运动的路程 我们知道,作变速直线运动的物体所经过的路程S等于其速度函数V=V(t)(v(t)≥0)在时间区间[a,b]上的定积分,即S=∫abV(t)dt. 例3:一辆浩气的速度——时间曲线如图1.7-3所示,求汽车在这1mm行驶的路程。 解:由速度——时间曲线可知:V(t)= 3t, 0≤t≤10; 30,10≤t≤40; -1.5t+90, 40≤t≤60。 因此汽车在这1min行驶的路程是: S=∫1003tdt+∫104030tdt+∫6040(-1.5t+90)dt =3/2t2+30t∣100+(-3/4t2+90t)∣6040=1350(m) 3、变力做功 一物体在恒力F(单位:N)的作用下做直线运动,如果物体沿着力与F相同的方向移动了S(单位:m),则力F所作的功为W=Fs。 探究 如果物体在变速力F(x)的作用下做直线运动,并且物体沿着与F(x)相同方向从x=a移动到s=b(a
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