定积分的简单应用.
定积分的简单应用__平面图形的面积
的面积。
y
y=x-2
解：阴影部分面积
2
S=S1+S2.
S1由y= x ，y= - x ， 1
x=1围成：
s1 s2
o 12
4
x
S2由y= x，y= x-2 ， -1
x=1围成：
-2 x=1
y2
x=
1
s1
[
0
x (
x )]dx,
4
s2
[
1
x (x 2)]dx,
1
4
s 0 2 xdx 1 ( x x 2)dx.
例 1 计算由两条抛物线 y2 x和 y x2所围成的
图形的面积.
解
y y
x x2
x
0及x
1
两曲线的交点 O(0,0) B(1,1)
y
y2 x
B
C y x2
D
o
Ax
S S曲梯形OABC - S曲梯形OABD
1 xdx 1 x2dx
0
0
S
1
(
0
x - x2 )dx
2 3 x3 1 3 x 2 3 0
9 2
学习小结: 求在直角坐标系下平面图形的面积步骤: 1.作图象; 2.求交点的横坐标,定出积分上、下限; 3.确定被积函数，用定积分表示所求的面积， 特别注意分清被积函数的上、下位置; 4.用牛顿－莱布尼茨公式求定积分.
课外练习
作业:课本 P67 A 组 T2
y x4
4
y 2x
2 S1
S2 y x 4
S1
8
2
S 2S1 S2 2 0
8
2xdx ( 2
2x x 4)dx
1.7定积分的简单应用(3课时)
W =
ò
b
a
F (x )dx
思考3：如图，在弹性限度内，将一弹簧 从平衡位置拉到离平衡位置xm处，那么 拉伸弹簧所需的力F(x)与x的函数关系是 什么？ F(x)＝kx，
其中k为弹力系数.
x
思考4：如果将弹簧从平衡位置拉到离平 衡位置l m处，那么克服弹力所作的功为 多少？
l
1 2 l 1 2 W = ò kxdx = kx |0 = kl (J ) 0 2 2
思考3：该图形的面积用定积分怎样表示？
y y ＝x 2 1 O C B D A 1 x y 2＝x
S =
蝌
0
1
xdx -
1 0
x dx
2
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 y ＝x 2 y 2＝x
1 O
3 2 1 0
C
B
D A 1
x
2 1 3 1 1 S = x | - x |0 = 3 3 3
1.7
1.7.1
定积分的简单应用
定积分在几何中的应用
问题提出
b
1 5730 p 2
t
1.定积分ò f (x )dx 的含义及其几何意 a 义分别是什么 n b b- a f ( xi ) òa f (x )dx = nlim å n i= 1
y
y＝f(x)
ò
O
b
a
f (x )dx
O
10
40
C 60 t(s)
思考2：汽车在[0，10]，[10，40]，[40， 60]（单位：s）三个时段内行驶的路程， 用定积分分别如何表示？
v(m/s) 30
A
例谈定积分的应用
例谈定积分的应用
定积分是利用积分技术来搭建企业系统的一种服务方式，通过定积分，企业可以解决营销，客户追踪，价格管理，订单跟踪等问题，让企业
既有资源利用效率，又能惠及消费者。
一、定积分的应用
1、促销活动：利用定积分可以创建各种丰富多彩的促销活动，满减、
团购、买赠、金币锁定等，激励消费者购买和积累积分。
2、客户管理：定积分能够建立细致复杂的客户档案，包括客户经理内容，购买次数，消费金额，积分余额等，更好地进行客户管理。
3、价格管理：通过定积分，可以根据不同客户的特征，设置特定的价格，比如会员价，大客户价等，更好地提高定价精确度和竞争力。
4、订单追踪：定积分的订单追踪系统可以记录客户的订单信息，有利
于企业更好地追溯客户信息以及及时为客户提供优质服务。
二、定积分的优势
1、可靠性：定积分系统可以提供可靠性能，降低前端和后端系统出现
的异常和故障，防止客户和企业受到损害。
2、安全性：定积分的安全性也得到有效保障，内部数据交换完全采用
加密技术，保证信息不受外部干涉。
3、兼容性：定积分具有可行性和兼容性，它可以按照各种不同环境定
制与企业系统相协调的服务，能够提供企业最适合的解决方案。
4、易用性：定积分使用界面简洁明了，业务流程简单可靠，容易上手，操作简单易懂，为客户提供更贴心的服务。
三、总结
定积分的引入为企业的经营活动带来了更多的便利，有效提高了企业
的经营效率，也让消费者能够从消费上受到更多的好处。
由此可见，
定积分不仅是企业的一种低成本的服务方式，也是一个更加有效的、
更加充分的消费积分服务体系，为企业和消费者都更好地搭建企业系统。
高中数学同步教学 第4章 §3 定积分的简单应用
0
0
＝π(12x2－15x5)|01＝π(12－15)＝π×130＝130π.
• 4．由曲线y＝x2,直线x＝1,x＝2与x轴所围成的平面图形绕x
31π 5
轴[解旋析转] 一设周所得所旋得转旋体的转体体积的为 体V，积为________.
则 V＝2π(x2)2dx＝2πx4dx＝5πx5|12＝315π.
1
1
互动探究学案
命题方向1 ⇨不分割型平面图形面积的求解
• 典例 1 曲线y＝x2与直线y＝x所围成的封闭图形16 的面积 为____.
• [思路分析] 从图形上可以看出,所求图形的面积可以转化 为一个三角形与一个曲边三角形面积的差,进而可以用定积 分求出面积．为了确定出积分的上、下限,我们需要求出直 线[解和析抛] 物解线方程的组交yy点＝＝xx的，2，横坐标．
第四章 定积分
• 本章知识概述：本章的主要内容是定积分的概念,计算和简 单应用．
• 教科书通过曲边梯形面积问题,变速直线运动物体的路程问 题,变力做功等问题,充分演示了定积分概念产生的背景以 及定积分概念形成过程中的思路．微积分基本定理为我们 处理积分的计算问题提供了有力工具,教科书主要介绍了求 简单图形的面积和求简单旋转体的体积．
1．平面图形的面积 如果函数 y＝f(x)在区间[a，b]上连续且恒有 f(x)≥0，那么定积分b f(x)dx 表
a
示由__直__线__x_＝__a_,x_＝__b_(_a_≠_b_)_,y_＝__0_和__曲__线__y_＝__f_(_x)_______所围成的曲边梯形的面积． 2．简单几何体的体积
得 x1＝0，x2＝1. 故所求图形的面积为
S＝1xdx－1x2dx
0
0
定积分求平面图形面积在实际生活中的应用
定积分求平面图形面积在实际生活中的应用把复杂的积分问题求解出来就可以计算出平面图形的面积，在实际生活中也可以看到它的很多应用。
其中有一类是涉及设计的，比如建筑设计中的空间分配、土地开发等；另一类是分析的，比如海洋表面的波浪分析等。
1、建筑设计建筑设计中，定积分可以用来求解空间分配问题。
比如，在房屋设计中，它可以用来确定楼层、楼梯、墙壁、门窗等占用了多少面积。
此外，它还可以用来求解不规则房间布局时，室外墙体和室内墙体的面积分配。
同样，在土地开发中也可以看到定积分的应用，如计算出道路两端的封闭区域面积，以及计算建筑的总面积。
定积分也可以帮助规划者精确计算出规划区域的面积，从而更好地管理规划区域的开发。
2、海洋表面的波浪分析定积分也可以用来求解海洋表面的波浪。
水波的主要性质是在洋流中运动，它的变化符合泊松方程，这是一个带积分的方程，可以用定积分来求解。
这种波浪分析可以更好地解释海洋表面的复杂性，进而指导航管理者和建筑者采取更安全有效的导航措施。
此外，在海岸线上，可以使用定积分来计算海岸线内各子区域的面积，以及海岸线及其各个部分的面积，为海洋管理者提供有形的参考数据。
3、农业此外，定积分在农业中也有非常广泛的应用。
比如，在种植作物时，可以使用定积分来计算出作物地的面积，以及需要灌溉地区的面积；在研究农田开发时，可以利用定积分来计算出耕作面积。
通过计算出具体的面积数据，可以更好地规划农田的分布和种植规模，从而节约农业资源，提高农作物的产量。
总结定积分是一种有用的数学技术，可以把复杂的数学问题转化成计算机可计算的简单形式，在计算平面图形面积上表现出很强的优势。
它在实际生活中有很多应用，比如建筑设计、土地开发、海洋洋面波浪分析，以及农业规划等。
1.7.1定积分的简单应用(一)
1
0
xdx x dx
2 0
2
1
1
3
1
例 2 计算由曲线 y 2 x ，直线 y x 4以及 x 轴所 围成的图形的面积.
y 2x
解:两曲线的交点源自 y 2x (0,0), (8, 4). y x 4
直线与x轴交点为(4,0)
S S1 S2
(x 6 x x )dx
3 2
A1
A2
y x3 6x
3
于是所求面积
0 3
A A1 A2
2 3
253 A 2 ( x 6 x x )dx 0 ( x x 6 x )dx . 12
2
说明： 注意各积分区间上被积函数的形式．
学习小结: 如何求在直角坐标系下平面图形的面积? 1.作图象; 2.求交点的横坐标,定出积分上、下限; 3.确定被积函数，用定积分表示所求的面积， 特别注意分清被积函数的上、下位置; 4.用牛顿－莱布尼茨公式求定积分. 课外练习
2 0
2
0 8
2 xdx ( 2 x x 4)dx
2
8
y2 2 x
2 2 xdx ( 2 x x 4)dx
2
4 2 3 2 2 2 3 1 2 16 64 26 8 2 2 x |0 ( x x 4 x) |2 18 3 3 2 3 3 3
作业:课本 P A 组⑵ 67
课外练习
上节课外练习
a b
我们知道定积分 f ( x )dx 的几何意义：
a
b
它是介于 x 轴、函数 f ( x ) 的图象及两条直线 x a, x b 之间的各部分面积的代数和.(在 x 轴 上方的面积取正号，在 x 轴下方的面积取负号)
1.7定积分的简单应用
∫
b
a
f (x)dx = S1 − S2 + S3
S1 S2
S3
类型1.求由一条曲线y=f(x)和直线x=a,x=b(a<b) 类型1.求由一条曲线y=f(x)和直线x=a,x=b(a<b) 1.求由一条曲线y=f(x)和直线 及x轴所围成平面图形的面积S 轴所围成平面图形的面积S
y
y = f (x)
π
x
∫
2
−
π
2
f ( x)dx = A2 − A1 = 0
由一条曲线和直线所围成平面图形的面积的求解
2
练习. 求抛物线y=x 直线x=2 y=0所围成的 x=2， 练习. 求抛物线y=x -1，直线x=2，y=0所围成的 图形的面积。 图形的面积。
1=0得到抛物线与 得到抛物线与x 解：如图：由x2-1=0得到抛物线与x轴 如图： 的交点坐标是( 1,0)，(1,0).所求面积 的交点坐标是(-1,0)，(1,0).所求面积 如图阴影所示： 如图阴影所示： 所以： 所以：
∫
1
2
求两曲线围成的平面图形的面积的一般步骤: 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) (1)作出示意图;(弄清相对位置关系) 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) (2)求交点坐标;(确定积分的上限,下限) 求交点坐标;(确定积分的上限, (3)确定积分变量及被积函数; (3)确定积分变量及被积函数; 确定积分变量及被积函数 (4)列式求解. (4)列式求解. 列式求解
1.7定积分的简单应用 定积分的简单应用
一、复习
平面图形的面积: 1.平面图形的面积:
定积分∫abxf(x)dx计算的简化及应用
定积分∫abxf(x)dx计算的简化及应用
积分∫abxf(x)dx，即指求定积分，定义为把一个函数在一个间隔上积分，及从某一点零点到另一点b点的函数f(x)的积分，称为”定积分”标志符
号为∫abxf(x)dx，下面就定积分∫abxf(x)dx计算的简化及应用来进行分析：
一、简化原理
1. 将复杂的积分计算简化为较简单的积分：若函数f(x)可以分解成多项式，则可以用定积分的拉格朗日变量和和差分分解公式以及多项式的
积分公式进行任意阶次的整式的简单的积分计算。
2. 将被积函数拆分为若干小的字函数：可以将被积函数拆分成若干小
的字函数，从而将定积分的计算过程简化，从而进行计算。
3. 应用变形法：可以使用变形法将被积函数转化到一种熟悉的形式，
从而简化定积分的计算过程。
二、应用领域
1. 经济学领域：定积分在经济学领域有着广泛的应用，如影响经济增
长的投资规模的计算等。
2. 数理统计学领域：定积分在数理统计学领域也有着广泛的应用，如
利用极限求解一定条件下的样本空间的充分必要性条件等。
3. 物理学领域：定积分在物理学领域有着广泛的应用，如用于估算电力，流体力学等方面。
4. 工程学领域：定积分主要用于解决土木工程、机械工程、材料工程、电子信息工程、给水排水工程、交通运输工程、自动控制工程、机电
一体化工程和节能工程等方面的问题。
总之，定积分的计算有一系列的简化原理及使用领域，可以极大地简
化计算过程，在经济学、数理统计学、物理学、工程学等领域都有着
重要的应用，因此，熟悉定积分∫abxf(x)dx计算的简化及其应用非常重要。
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热身练习
用定积分表示下列图形的面积
1
y
y 1 x2
-1
o 1x
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热身练习
2
y y sin x
x
0
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巩固训练
计算由曲线 y x2 与 y x所围图形的面积
解：作出草图，所求面积为阴影部分的面积
y2 x
解方程组y x2得交点横坐标为
x
0
及
x
跨度为6米, 高为3米，此抛物
3米
线形拱桥的横截面积为多少？
6米
建立平面直角坐标系 确定抛物线方程
求由曲线围成的平面图形面积
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情境回归
如图所示, 一抛物线形拱桥的
跨度为6米, 高为3米，此抛物
线形拱桥的横截面积为多少？ 解：如图建立平面直角坐标系，
可设抛物线方程为
y ax2 (a 0)
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几何意义
y
当 f (x) ≥ 0，定积分
b
a f (x)dx
0
a
表示曲线 y = f (x),直线 x = a，
x = b和 x 轴所围成的曲边梯形
的面积
y f (x)
bx
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几何意义
ya
b
当函数 f (x) 0 ， 定积分 x
x
2dx
A
-2
o
16
3
-4
32
C
3
B
2
x
y 4
D f (x) x2
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y
AS
0a
b X0
曲边形
抽象
S1
长方形
S2
曲边梯形
面积 S=S1-S2
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y
A
0a
bX
曲边形
提升
1
a
b
A2
a
b
曲边梯形
面积 A=A1-A2
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情境回归
如图所示, 一抛物线形拱桥的
1
Ｓ Ｓ －Ｓ y y x2 y x
＝ 曲边梯形ＯＡＢＣ
曲边梯形ＯＡＢＤ
1
B
C
D
-1 O
1A
x
＝ 1 x dx 1 x 2 dx
0
0
-1
＝
2
3
x2
1
1
x3
1＝
2
1
＝1
3
3
0
033
3
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计算
3 1x2dx
3 3
1 9
x3
3 3
1 33 1 (3)3
9
9
6
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解:
S
=-
2 x2dx
2
2 x2dx
2
1 3
x3
2 2
1 23 (2)3 16
3
3
y
o
2
x
f (x) x2
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变式
2、如图所示由 y 4和 f ( x) x2所围图形的
面积是多少？
y
s 解:
S
S - ABCD
曲 边 梯 形ABCD
44 - 16
2
2
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1.通过本堂课的学习,你获得了什么数学知识? 定积分解决平面上曲边形面积的问题
一 般
①根据题意画出图形;
步 ②确定积分上下限和被积函数，
骤 写出相应的积分表达式
③计算定积分，得出所求图形
的面积
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探究性作业
有一条水沟,沟沿是两条长100米平行线段, 沟宽AB为4米,与沟沿垂直的平面与沟的交线是一 段抛物线,抛物线的顶点为O,对称轴与地面垂直, 沟深4米,（1）此水沟的横截面积ABO是多少？ （2）水满时 ，沟中的水有多少立方米?
于是抛物线形拱桥的横截面积
S= S长方形 - S曲边梯形
点 (3,3)代入方程，得
a 1
所以抛物线方程
3 y3 3
=12 - 3 1 x2dx
3 3
首页 上页 下页 计返算回
合作愉快
请每组的同学合作出一个 和本节例题不同的用定积分 计算平面上曲边形面积的题 目。要求(1)画出草图,并标 出关键点的坐标；(2)所求 的图形用阴影标出.
6米
y
o
3x
点 (3,3)代入方程，得
a 1
于是抛物线方程
3 y
1
x2
3
(3,3) -3
(3,3)
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情境回归
y
如图所示, 一抛物线形拱桥的 -3 D o
C3x
跨度为6米, 高为3米，此抛物
线形拱桥的横截面积为多少？
解：如图建立平面直角坐标系，
A
-3
B
可设抛物线方程为
y ax2 (a 0)
定积分的简单应用
用定积分计算平面图形的面积
授课人:崔志会
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问题情境(复习引入 )
1、b a
f
(
x
)d的x 几何意义是什么？
2、微积分基本定理是什么？
1
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范例
1、 计算：由曲线 f ( x) x2 ,直线
x 2, x 2和 x 轴所围成的
-2
曲边梯形的面积
b
a f (x)dx
y f (x)
就是位于x轴下方的曲边梯形
面积的相反数. 即
b
a f (x)dx S
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几何意义
对于函数值有正有负的连续函数 f ( x)
定积分
b
f (x)dx
a
y
S1
C
d
S3
b
a
S2
x
b
a f ( x)d x S1 S2 S3
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-3
3米
6米
y
o
3x
点 (3,3)代入方程，得
a 1
于是抛物线方程
3 y
1
x2
3
(3,3) -3
(3,3)
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情境回归
如图所示, 一抛物线形拱桥的
跨度为6米, 高为3米，此抛物
线形拱桥的横截面积为多少？ 解：如图建立平面直角坐标系，
可设抛物线方程为
y ax2 (a 0)
-3
3米