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1、定积分在平面几何中的应用定积分在平面几何中的应用课外探讨:课外探讨:周末,老师带领学生参观我们朝阳新校区,路过一拱桥,老师问:我们能不能想办法求出 该 拱 桥 的 横 截 面 积呢?一、复习回顾:一、复习回顾:1、定积分的几何意义是什么?2、微积分基本定理是什么?例例 1 1:计算由曲线y2 x,y x2所围图形的面积 S.思考 1:曲线y2 x与y x2所围成的图形是什么?其交点坐标是什么?思考 2:如何将该图形的面积转化为曲边梯形的面积?思考 3:该图形的面积用定积分怎样表示?思考 4:利用微积分基本定理计算,该图形的面积等于多少?y x解:、x 0及x 1,所以两曲线的交点为(0,0)2
2、y x(1,1),面积 S=1 110 xdx x2dx,所以0113231x2 22S S=(x x-x x)dx)dxx=0 03033方法总结:方法总结:求两曲线围成的平面图形面积的一般步骤:(1)作出示意图;(弄清相对位置关系)(2)求交点坐标;(确定积分的上限,下限)(3)确定积分变量及被积函数;(4)微积分基本定理求定积分例例 2 2:计算由直线y x 4,曲线y 2x以及 x 轴所围图形的面积S.解:作出直线y x 4,曲线y 2x的草图,所求面积为右图阴影部分的面积y 2x,解方程组得直线y x4与曲线y 2x的交点的坐标y x4为(8,4).直线y x4与 x 轴的交点为(4
3、,0).因此,所求图形的面积为 S=S1+S202xdx 42xdx 4(x4)dx32 232 214042 8228x|0 x|4(x4)|43323488y 2 xy x 42练练 1.1.在曲线y x(x 0)上的某点 A 处作一切线使之与曲线以及 x1轴所围成的面积为,试求切点 A 的坐标以及切线方程。12(x0,x02)略解:设切点坐标y/2x则切线方程为y 2x0 x x02x0切线与x轴的交点坐标为(,0)22练 2:计算由曲线y 2x和直线y x4所围成的图形的面积.解:求两曲线的交点:y2 2x(2,2),(8,4).y x4S 2S1 S2 2202xdx(2x x4)dx2834 232 211664262x2|0(x2x2 4x)|8182332333思考题:思考题:已知该拱桥的高 7 米,抛物线型拱间距 30 米,拱高 5 米,求该拱桥的横截面面积?小小 结:结:1.思想方法:数形结合及转化2.求解步骤3.定积分只能用于求曲边梯形的面积,对于非规则曲边梯形,一般要将其分割或补形为规则曲边梯形,再利用定积分的和与差求面积.对于分割或补形中的多边形的面积,可直接利用相关面积公式求解.