(共16张PPT)
第一章
导数及其应用
1.7.1
定积分在几何中的应用
1、定积分的几何意义:
O
x
y
a
b
y f
(x)
x=a、x=b与
x轴所围成的曲边梯形的面积。
x
y
O
a
b
y f
(x)
=-S
当f(x) 0时,由y f
(x)、x a、x b
与
x
轴所围成的曲边梯形位于
x
轴的下方,
一、复习引入
如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,且F (x)=f(x),那么:
2.微积分基本定理:
类型1:求由一条曲线y=f(x)和直线x=a,x=b(a(2)
x
y
o
a
b
c
(3)
(1)
x
y
o
1.几种典型的平面图形面积的计算:
二、新课讲解
类型2:由两条曲线y=f(x)和y=g(x),直线
x=a,x=b(ay
x
o
b
a
(2)
(1)
例题讲解
分析:首先画出草图.从图中可以看出,所求
图形的面积可以转化为两个曲边梯形面积的
差,进而可以用定积分求面积s.为了确定出
被积函数和积分的上、下限,我们需要求
出两条曲线的交点的横坐标.
解:作出y2=x,y=x2的图象如图所示:
即两曲线的交点为(0,0),(1,1)
o
x
y
A
B
C
D
O
(1)作出示意图;(弄清相对位置关系)
(2)求交点坐标,确定图形范围(积分的上限,下限)
(3)
写出平面图形的定积分表达式;
2.求两曲线围成的平面图形的面积的一般步骤:
(4)运用微积分基本定理计算定积分,求出面积。
例2.计算由曲线
直线y=x-4以及x轴围成图形
的面积.
解:
作出y=x-4,
的图象如图所示:
解方程组:
得:直线y=x-4与
交点为(8,4)直线y=x-4与x轴的交点为(4,0)
因此,所求图形的面积为一个曲边梯形与一三角形面积之差:
本题还有其他解法吗?
另解1:将所求平面图形的面积分割成左右两个部分。
还需要把函数y=x-4变形为x=y+4,函数
变形为
S1
S2
另解2:将所求平面图形的面积看成位于y轴右边的一个梯形与一个曲边梯形的面积之差,因此取y为积分变量,
思考:将曲线沿x轴旋转,与直线相交于一点,求曲线与直线围成的面积。
A
B
S2
S1
S1
解法1:
A
B
解法2:
思考:将取y为积分变量,把函数y=x-4变形为x=y+4,函数
变形为
1.思想方法:
数形结合及转化.
2.求两曲线围成的平面图形的面积的一般步骤:
(1)作出示意图;(弄清相对位置关系)
(2)求交点坐标,确定图形范围(积分的上限,下限)
(3)写出平面图形的定积分表达式;
(4)运用微积分基本定理计算定积分,求出面积。
课堂小结
练习1.
求抛物线y=x2-1,直线x=2,y=0所围
成的图形的面积。
y
x
解:如图:由x2-1=0得到抛物线与x轴的交点坐标是(-1,0),(1,0).所求面积如图阴影所示:
所以:
课堂练习
x
y
练习2.
求抛物线y=x2+2与直线y=3x和x=0所围成的图形的面积。
解:(共15张PPT)
第一章
导数及其应用
1.7.2
定积分在物理中的应用
前面学习了定积分在几何中的应用,
现在学习定积分在物理中的应用??
设物体运动的速度v=v(t),则此物体在时
间区间[a,
b]内运动的距离s为
一、变速直线运动的路程
v/m/s
t/s
10
40
60
30
O
A
B
C
解:由速度-时间曲线可知:
V(t)=3t
0≤t≤10
V(t)=30
10≤t≤40
V(t)=-1.5t+90
40≤t≤60
因此汽车在这1分钟行驶的路程是
S=1
350(m)
答:汽车在这1分钟行驶的路程是1
350m.
二、物体所做的功
1)
恒力
2)变力所做的功
物体在变力F(x)的作用下做直线
运动,并且物体沿着与F(x)相同的
方向从x=a移动到x=b(a力F(x)所作的功
例2:如教材图所示,在弹性限度内,将一弹簧从平衡位置拉到离水平位置L
米处,求克服弹力所作的功.
解:在弹性限度内,拉伸(或压缩)弹簧所需的力F(x)与弹簧拉伸(或压缩)的长度x成正比.
即:F(x)=kx
所以据变力作功公式有
解
所求功为
解:
建立坐标系如图
这一薄层水的重力为
(千焦).
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