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文档简介
经济数学基础辅导第24讲顾静相定积分的应用教学要求
会利用定积分计算平面图形的面积.平面图形的面积
由教材
5.1节例1知道,曲线
y
=f(x)(f(x)
0),x轴和直线
x=a,x=b所围成的曲边梯形的面积为:
.平面图形的面积
设函数
f(x),g(x)在区间[a,b]上连续,并且在[a,b]上有0
g(x)
f(x),x
[a,b],
则曲线
f(x),g(x)与直线
x=a,x=b围成的图形面积为(如图):
,即
.
平面图形的面积当曲线
f(x),g(x)不全在
x轴上方的情形(如图).如果将
x轴向下平移,使两条曲线都位于新
x轴上方,在新坐标系中,曲线方程为
y=f(x)+c和
y=g(x)+c.所以,该图形的面积平面图形的面积
特别地,当
f(x)
0(x
[a,b])时,由曲线
y=f(x),x轴与直线
x=a,x=b所围成图形的面积(如图)为:
.平面图形的面积
一般地,由曲线
y=f(x),y=g(x)与直线
x=a,x=b围成图形的面积为:
.
(24.1)
平面图形的面积
类似地,由连续曲线
x=φ(y),x
=ψ(y)(φ(y)
ψ(y))与直线
y=c,y=d(c<d)围成图形的面积(如图)为:
.
(24.2)
平面图形的面积例1求曲线
y=ex,y=e-x与直线
x=1所围成的平面图形面积.平面图形的面积解
作曲线
y=ex,
y=e-x与直线
x=1的图形,如右图所示.由图可知,两条曲线的交点、曲线与直线的交点分别为(0,1),(1,e),(1,e-1),故所求面积为:例1求曲线
y=ex,y=e-x与直线
x=1所围成的平面图形面积.平面图形的面积例2求在区间
[0,
]上曲线
y=cosx与
y=sinx之间所围成的平面图形的面积.平面图形的面积解
作曲线
y=cosx,y=sinx
的图形,如右图所示.求两条曲线的交点,得
.所求面积为:例2求在区间
[0,
]上曲线
y=cosx与
y=sinx之间所围成的平面图形的面积.平面图形的面积例3
求抛物线
y2=2x与直线
y=x-4所围成图形的面积.平面图形的面积解
作
y2=2x与
y=x-4的图象,如右下图所示.求两线的交点,即解方程得交点(2,-2)和(8,4).例3
求抛物线
y2=2x与直线
y=x-4所围成图形的面积.平面图形的面积解法1
取x为积分变量,由右图可看出,此时直线
x=2将曲线所围图形的面积分成两个部分,即
A=A1
+A2.例3
求抛物线
y2=2x与直线
y=x-4所围成图形的面积.平面图形的面积解法1在
A1部分,由于抛物线的上半支方程为,下半支方程为
,所以例3
求抛物线
y2=2x与直线
y=x-4所围成图形的面积.平面图形的面积解法1A2部分是由曲线
与直线
y=x-4以及
x=2,x=8围成的面积,即例3
求抛物线
y2=2x与直线
y=x-4所围成图形的面积.平面图形的面积解法1
A=A1+A2,
于是得到:
.例3
求抛物线
y2=2x与直线
y=x-4所围成图形的面积.平面图形的面积解法2
取
y为积分变量,图形可看作是由曲线x=y+4,
以及直线
y=-2,y=4围成的.此时只需计算例3
求抛物线
y2=2x与直线
y=x-4所围成图形的面积.平面图形的面积求由若干条曲线围成的平面图形面积的步骤:
(1)画草图:
在平面直角坐标系中,画出有关曲线,确定各曲线所围成的平面区域;
(2)
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