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文档简介

二、无界函数的反常积分一、无穷限(区间)的反常积分5.5定积分在几何上的应用表示为一、什么问题可以用定积分解决?

1)所求量

U

是与区间[a,b]上的某分布f(x)

有关的2)U

对区间[a,b]

具有可加性

,即可通过“大化小,常代变,近似和,取极限”定积分定义一个整体量;如何应用定积分解决问题?第一步利用“化整为零,以常代变”求出局部量的微分表达式第二步利用“积零为整,无限累加”求出整体量的积分表达式这种分析方法成为元素法

(或微元分析法)元素的几何形状常取为:条,带,段,环,扇,片,壳等近似值精确值面积:二、平面图形的面积1.1直角坐标之一般情形面积元素:

xoycdyy+dy类似地可得,由区间[c,d]上的连续曲线与两直线与所围成的平面图形的面积为面积元素面积:类似地可得,由区间[c,d]上的两条连续曲线与

,(当)

以及两直线与所围成的平面图形的面积为

xoycdyy+dy【解Ⅰ】两曲线的交点面积元素选x为积分变量【解Ⅱ】选y为积分变量面积元素【问题】积分变量只能选x吗?【问题】多条曲线围成的曲面怎么求解?将图像的面积分割进行处理。分割后每一部分都是前面所学的简单图形的面积,分别求其面积,再求和。【解】两曲线的交点选x为积分变量于是所求面积【说明】注意各积分区间上被积函数的形式.【解】两曲线的交点如果选x为积分变量的话,分割为两部分之和若选x为积分变量,则如下故选y为积分变量由此我们看到,积分变量选取适当,则可使计算简便.例

4求y=sinx,y=cosx,解由上述公式知所围成的平面图形的面积.也可以先作出该平面图形的草图,如图,就不必用公式了.则直接可得y=cosxxOy=sinx1y例

5求椭圆x=acost,y=bsint的面积,其中a>0,b>0.

解因为图形关于x轴、y轴对称,所以椭圆面积是它在第一象限部分的面积的四倍,把x=acost,y=bsint代入上述积分式中,上、下限也要相应地变换(满足积分变量t

).由定积分的换元公式得即xyO三、已知平行截面面积函数的立体体积设所给立体垂直于x

轴的截面面积为A(x),则对应于小区间的体积元素为因此所求立体体积为上连续,特别,当考虑连续曲线段轴旋转一周围成的立体体积时,有当考虑连续曲线段绕y

轴旋转一周围成的立体体积时,有例6.

计算由椭圆所围图形绕x

轴旋转而转而成的椭球体的体积.解:方法1

利用直角坐标方程则(利用对称性)【解】直线OP方程为【解】直线OP方程为例8.

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