定积分简单例题
定积分的分部积分法经典例题
定积分的分部积分法经典例题
定积分的应用一般出现在综合题的最后一题，题型仅有两种：第一，求曲线围成的面积；第二求旋转体体积(绕x轴旋转，绕y轴旋转)。
1.求面积
(1)X-型图形，一般是两条曲线一上一下，面积等于上面的曲线(大的)减去下面的曲线(小的)，并对x的积分，如下面两张图。
求面积首要问题是画出草图，图形的上下位置(或者左右位置)，交点一定要做得准确。
通常曲线，例直线、抛物线、双曲线、指数、对数、三角函数的图像要画得熟练、准确。
求出结果后要检验，这样的题型是一个实际问题，所得结果要合乎逻辑。
(2)Y-型，一般是两条曲线一左一右，面积等于右边的曲线(大的)减去左边的曲线(小的)，并对y的积分，如下图
2.旋转体体积
求旋转体体积时要充分发挥几何空间想象能力，要想象出旋转出的体积大概是什么形状的。
(1)X-型图形
绕x轴旋转所得图形的体积
绕y轴旋转所得图形的体积
(2)Y-型图形
绕x轴旋转所得图形的体积
绕y轴旋转所得图形的体积
常考题型如下：。
定积分估值定理例题
定积分估值定理例题
1．
f(x)=x/(1+x^2)在[1,2]上单调减少，
有f(2)≤f(x)≤f(1)，即2/5≤f(x)≤1/2。
所以
2/5≤∫（1→2）x/1+x^2
dx≤1/2。
2.
容易看出f(x)=1+(sinx)^2在区间[π/4,5π/4]上，
有f(π)≤f(x)≤f(π/2)，即1≤f(x)≤2，
而且5π/4-π/4=π，
所以π≤∫（π/4→5π/4）[1+(sinx)^2]
dx
≤2π
3.
f(x)=xe^x，f'(x)=(x+1)e^x，
f(x)在[-2,0]有最小值f(-1)=-e^(-1)，最大值f(0)=0,
即，-e^(-1)≤f(x)≤0。
注意到∫(0→-2)xe^x
dx下限大，上限小。
所以先要将积分的积分限颠倒，
∫(0→-2)xe^x
dx=-∫(-2→0)xe^x
dx，
由于-2e^(-1)≤∫(-2→0)xe^x
dx≤0，
所以0≤∫(0→-2)xe^x
dx≤2e^(-1)。
定积分的几何应用例题
定积分的几何应用例题定积分，又称定积分法，是一种求取特定函数积分的方法，它是集概率论、统计学和运筹学于一体，是微分几何学中的重要内容。
它在微分几何中一般用来求取曲面积、表面积、空间积分、距离长度等。
下面将介绍几个典型的定积分的几何应用例题，以便读者更好的理解定积分的几何应用。
例题一：求抛物线y=x2的截面积，其中抛物线两端上的y值分别为a和b。
答：这里的抛物线的截面积S=∫a b x2dx。
因此，将原积分变形可得S=(1/3)∫a b (x3+a3-b3)dx，于是，将积分变量替换，此时，S=(1/3)[(b3-a3)/2]。
例题二：求圆柱体的体积，其中圆柱体的底面半径为a，高度为h。
答：首先，将圆柱体拆成无穷多个小圆柱体，那么，圆柱体的体积V=∫0 hπa2dh。
将原积分变形可得V=πa2∫0 hdh=(πa2h2)/2，可见，圆柱体的体积大小取决于高度h和底面半径a的平方乘积。
例题三：求圆锥的表面积，其中圆锥的底面半径为a，高度为h，底面圆心角为2α。
答：此时，圆锥的表面积S=∫0 hΠa2sindαdh，将原积分变形可得S=Πa2∫0 hsindαdh=(2Πahcosα)/2，可以得出，圆锥的表面积大小取决于高度h、底面半径a以及底面圆心角2α因此，定积分在几何学中具有重要意义，可以求出各类几何体的表面积、体积等，解决实际问题。
上面提供了典型的定积分的几何应用例题，可以让读者对定积分的几何应用有一个深入的理解。
定积分的计算方法广泛，不仅可以采用数值积分法，还可以采用把积分分解为若干小段然后求和的方法。
同时，它还可以利用积分变量的变换，把定积分变为求解较为容易的积分，可以较好地解决实际问题。
总之，定积分是一门极其重要的数学科学，在几何学和实际问题中都有重要的应用，使用正确的计算方法，可以较好地解决实际问题。
定积分典型例题
定积分典型例题11198(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--定积分典型例题例1 求3321lim)n n n →∞+．分析 将这类问题转化为定积分主要是确定被积函数和积分上下限．若对题目中被积函数难以想到，可采取如下方法：先对区间[0,1]n 等分写出积分和，再与所求极限相比较来找出被积函数与积分上下限．解 将区间[0,1]n 等分，则每个小区间长为1i x n ∆=，然后把2111n n n=⋅的一个因子1n乘入和式中各项．于是将所求极限转化为求定积分．即3321lim)n n n →∞+=31lim )n n n n →∞+=34=⎰．例2 0⎰=_________．解法1 由定积分的几何意义知，0⎰等于上半圆周22(1)1x y -+= (0y ≥)与x 轴所围成的图形的面积．故0⎰=2π． 例18 计算21||x dx -⎰．分析 被积函数含有绝对值符号，应先去掉绝对值符号然后再积分．解 21||x dx -⎰＝0210()x dx xdx --+⎰⎰＝220210[][]22x x --+＝52．注 在使用牛顿－莱布尼兹公式时,应保证被积函数在积分区间上满足可积条件．如33222111[]6dx x x --=-=⎰，则是错误的．错误的原因则是由于被积函数21x 在0x =处间断且在被积区间内无界. 例19 计算220max{,}x x dx ⎰．分析 被积函数在积分区间上实际是分段函数212()01x x f x x x ⎧<≤=⎨≤≤⎩． 解 232122212010011717max{,}[][]23236x x x x dx xdx x dx =+=+=+=⎰⎰⎰例20 设()f x 是连续函数，且10()3()f x x f t dt =+⎰，则()________f x =． 分析 本题只需要注意到定积分()ba f x dx ⎰是常数（,ab 为常数）．解 因()f x 连续，()f x 必可积，从而10()f t dt ⎰是常数，记10()f t dt a =⎰，则()3f x x a =+，且11(3)()x a dx f t dt a +==⎰⎰．所以2101[3]2x ax a +=，即132a a +=， 从而14a =-，所以 3()4f x x =-．例21 设23, 01()52,12x x f x x x ⎧≤<=⎨-≤≤⎩，0()()x F x f t dt =⎰，02x ≤≤，求()F x , 并讨论()F x 的连续性．分析 由于()f x 是分段函数, 故对()F x 也要分段讨论． 解 （1）求()F x 的表达式．()F x 的定义域为[0,2]．当[0,1]x ∈时，[0,][0,1]x ⊂, 因此23300()()3[]xxxF x f t dt t dt t x ====⎰⎰．当(1,2]x ∈时，[0,][0,1][1,]x x =, 因此, 则1201()3(52)xF x t dt t dt =+-⎰⎰=31201[][5]xt t t +-=235x x -+-，故32, 01()35,12x x F x x x x ⎧≤<⎪=⎨-+-≤≤⎪⎩． (2) ()F x 在[0,1)及(1,2]上连续, 在1x =处，由于211lim ()lim(35)1x x F x x x ++→→=-+-=, 311lim ()lim 1x x F x x --→→==, (1)1F =．因此, ()F x 在1x =处连续, 从而()F x 在[0,2]上连xu例22 计算21-⎰．分析 由于积分区间关于原点对称，因此首先应考虑被积函数的奇偶性． 解 21-⎰=211--+⎰⎰2是偶函是奇函数，有10-=⎰, 于是21-⎰=214⎰=04⎰=1044dx -⎰⎰由定积分的几何意义可知4π=⎰, 故2114444dx ππ-=-⋅=-⎰⎰．例23 计算3412e e ⎰．分析 被积函数中含有1x及ln x ，考虑凑微分．解 3412e e ⎰=34e 3412e e⎰=⎰=3412e e =6π． 例24 计算40sin 1sin xdx xπ+⎰． 解 40sin 1sin x dx xπ+⎰=420sin (1sin )1sin x x dx x π--⎰=244200sin tan cos xdx xdx x ππ-⎰⎰ =244200cos (sec 1)cos d xx dx xππ---⎰⎰ =44001[][tan ]cos x x x ππ--=24π-例26 计算0a ⎰，其中0a >． 解法1 令sin x a t =，则a⎰2cos sin cos tdt t tπ=+⎰201(sin cos )(cos sin )2sin cos t t t t dt t tπ++-=+⎰ 201(sin cos )[1]2sin cos t t dt t tπ'+=++⎰ []201ln |sin cos |2t t t π=++=4π． 注 如果先计算不定积分，再利用牛顿-莱布尼兹公式求解,则比较复杂，由此可看出定积分与不定积分的差别之一．例27 计算ln 0⎰．分析 被积函数中含有根式，不易直接求原函数，考虑作适当变换去掉根式．解 设u 2ln(1)x u =+，221udx du u =+，则ln 0⎰=22220(1)241u u u du u u +⋅=++⎰22222200442244u u du du u u +-=++⎰⎰ 22201284du du u =-=+⎰⎰4π-． 例29 计算30sin x xdx π⎰．分析 被积函数中出现幂函数与三角函数乘积的情形，通常采用分部积分法．解 30sin x xdx π⎰30(cos )xd x π=-⎰3300[(cos )](cos )x x x dx ππ=⋅---⎰30cos 6xdx ππ=-+⎰6π=-． 例30 计算12ln(1)(3)x dx x +-⎰． 分析 被积函数中出现对数函数的情形，可考虑采用分部积分法． 解 120ln(1)(3)x dx x +-⎰=101ln(1)()3x d x+-⎰=1100111[ln(1)]3(3)(1)x dx x x x +-⋅--+⎰ =101111ln 2()2413dx x x-++-⎰ 11ln 2ln324=-． 例31 计算20sin x e xdx π⎰．分析 被积函数中出现指数函数与三角函数乘积的情形通常要多次利用分部积分法．解 由于2sin xe xdx π⎰20sin xxde π=⎰2200[sin ]cos xx e x e xdx ππ=-⎰220cos x e e xdx ππ=-⎰， （1）而20cos xe xdx π⎰20cos xxde π=⎰220[cos ](sin )xx e x e x dx ππ=-⋅-⎰20sin 1x e xdx π=-⎰， （2）将（2）式代入（1）式可得20sin xe xdx π⎰220[sin 1]x e e xdx ππ=--⎰,故20sin xe xdx π⎰21(1)2e π=+．例32 计算10arcsin x xdx ⎰．分析 被积函数中出现反三角函数与幂函数乘积的情形，通常用分部积分法．解 10arcsin x xdx ⎰210arcsin ()2x xd =⎰221100[arcsin ](arcsin )22x x x d x =⋅-⎰21142π=-⎰． （1） 令sin x t =，则21⎰220sin t π=⎰220sin cos cos ttdt tπ=⋅⎰220sin tdt π=⎰201cos 22t dt π-==⎰20sin 2[]24t t π-4π=． （2） 将（2）式代入（1）式中得1arcsin x xdx =⎰8π． 例33 设()f x 在[0,]π上具有二阶连续导数，()3f π'=且[()()]cos 2f x f x xdx π''+=⎰，求(0)f '．分析 被积函数中含有抽象函数的导数形式，可考虑用分部积分法求解． 解 由于0[()()]cos f x f x xdx π''+⎰00()sin cos ()f x d x xdf x ππ'=+⎰⎰[]000{()sin ()sin }{[()cos ]()sin }f x x f x xdx f x x f x xdx ππππ'''=-++⎰⎰()(0)2f f π''=--=．故 (0)f '=2()235f π'--=--=-．，例35（00研） 设函数()f x 在[0,]π上连续，且()0f x dx π=⎰，0()cos 0f x xdx π=⎰．试证在(0,)π内至少存在两个不同的点12,ξξ使得12()()0f f ξξ==．分析 本题有两种证法：一是运用罗尔定理，需要构造函数0()()xF x f t dt =⎰，找出()F x的三个零点，由已知条件易知(0)()0F F π==，0x =，x π=为()F x 的两个零点，第三个零点的存在性是本题的难点．另一种方法是利用函数的单调性，用反证法证明()f x 在(0,)π之间存在两个零点．证法1 令0()(),0xF x f t dt x π=≤≤⎰，则有(0)0,()0F F π==．又00()cos cos ()[cos ()]()sin f x xdx xdF x xF x F x xdx ππππ==+⎰⎰⎰()sin 0F x xdx π==⎰，由积分中值定理知，必有(0,)ξπ∈，使得()sin F x xdx π⎰=()sin (0)F ξξπ⋅-．故()sin 0F ξξ=．又当(0,),sin 0ξπξ∈≠，故必有()0F ξ=．于是在区间[0,],[,]ξξπ上对()F x 分别应用罗尔定理，知至少存在1(0,)ξξ∈，2(,)ξξπ∈，使得12()()0F F ξξ''==，即12()()0f f ξξ==．例36 计算243dxx x +∞++⎰．分析 该积分是无穷限的的反常积分，用定义来计算．解 2043dx x x +∞++⎰=20lim 43t t dx x x →+∞++⎰=0111lim ()213t t dx x x →+∞-++⎰ =011lim [ln ]23t t x x →+∞++=111lim (ln ln )233t t t →+∞+-+ =ln 32． 例37计算3+∞⎰．解3+∞⎰2233sec tan sec tan d ππθθθθθ+∞=⎰⎰23cos 1d ππθθ==⎰ 例38计算42⎰分析 该积分为无界函数的反常积分，且有两个瑕点，于是由定义，当且仅当32⎰43⎰均收敛时，原反常积分才是收敛的．解 由于32⎰32lim aa +→⎰32lim aa +→⎰=32lim[arcsin(3)]aa x +→-=2π．43⎰=34lim bb -→⎰34lim bb -→⎰=34lim[arcsin(3)]b b x -→-=2π． 所以42⎰22πππ=+=．例39计算0+∞⎰．分析 此题为混合型反常积分，积分上限为+∞，下限0为被积函数的瑕点．解t =，则有+∞⎰＝50222(1)tdt t t +∞+⎰＝50222(1)dt t +∞+⎰，再令tan t θ=，于是可得 5022(1)dt t +∞+⎰＝25022tan (tan 1)d πθθ+⎰＝2250sec sec d πθθθ⎰＝230sec d πθθ⎰ ＝320cos d πθθ⎰＝220(1sin )cos d πθθθ-⎰ ＝220(1sin )sin d πθθ-⎰＝3/21[sin sin ]3πθθ-＝23． 例40计算21⎰． 解 由于221114222222111()1112()d x x x dx dx x x x x x ---+-==+++-⎰⎰⎰，可令1t x x=-，则当2x =-时，2t =-；当0x -→时，t →+∞；当0x +→时，t →-∞；当1x =时，0t =；故有210142202211()()1112()2()d x d x x x dx x x x x x----=+++-+-⎰⎰⎰0222()22d t dt t t +∞--∞=+++⎰⎰ 21(arctan )2π=+ ． 注 有些反常积分通过换元可以变成非反常积分，如例32、例37、例39；而有些非反常积分通过换元却会变成反常积分，如例40，因此在对积分换元时一定要注意此类情形．例41 求由曲线12y x =，3y x =，2y =，1y =所围成的图形的面积．分析 若选x 为积分变量，需将图形分割成三部分去求，如图5－1所示，此做法留给读者去完成．下面选取以y 为积分变量．解 选取y 为积分变量，其变化范围为[1,2]y ∈，则面积元素为dA =1|2|3y y dy -=1(2)3y y dy -． 于是所求面积为211(2)3A y y dy =-⎰=52．例42 抛物线22y x =把圆228x y +=分成两部分，求这两部分面积之比．解 抛物线22y x =与圆228x y +=的交点分别为(2,2)与(2,2)-，如图所示5－2所示，抛物线将圆分成两个部分1A ，2A ，记它们的面积分别为1S ，2S ，则有1S =2222(8)2y y dy ---⎰=24488cos 3d ππθθ--⎰=423π+，218S A π=-=463π-，于是12S S =423463ππ+-=3292ππ+-．2x y =1y =3y x=o 1-3-321211-2-xy2y =图5－1342-2A 1A 12(2,2)-oxy22y x=228x y +=2-1-121-2-例43 求心形线1cos ρθ=+与圆3cos ρθ=所围公共部分的面积．分析 心形线1cos ρθ=+与圆3cos ρθ=的图形如图5－3所示．由图形的对称性，只需计算上半部分的面积即可．解 求得心形线1cos ρθ=+与圆3cos ρθ=的交点为(,)ρθ=3(,)23π±，由图形的对称性得心形线1cos ρθ=+与圆3cos ρθ=所围公共部分的面积为A =223203112[(1cos )(3cos )]22d d πππθθθθ++⎰⎰=54π．例44 求曲线ln y x =在区间(2,6)内的一条切线，使得该切线与直线2x =，6x =和曲线ln y x =所围成平面图形的面积最小（如图5－4所示）．分析 要求平面图形的面积的最小值，必须先求出面积的表达式．解 设所求切线与曲线ln y x =相切于点(,ln )c c ，则切线方程为1ln ()y c x c c-=-．又切线与直线2x =，6x =和曲线ln y x =所围成的平面图形的面积为图5－4A =621[()ln ln ]x c c x dx c -+-⎰=44(1)4ln 46ln62ln 2c c-++-+． 由于dA dc =2164c c-+=24(4)c c --， 令0dA dc =，解得驻点4c =．当4c <时0dAdc<，而当4c >时0dA dc >．故当4c =时，A 取得极小值．由于驻点唯一．故当4c =时，A 取得最小值．此时切线方程为：11ln 44y x =-+． 例45 求圆域222()x y b a +-≤（其中b a >）绕x 轴旋转而成的立体的体积．解 如图5－5所示，选取x 为积分变量，得上半圆周的方程为222y b a x =+-，下半圆周的方程为221y b a x =--．则体积元素为dV=2221()y y dx ππ-=224b a x dx π-．于是所求旋转体的体积为 3πθ=3cos ρθ=3211-xoy121-1xo y23121-45673ln y x=2x =6x =(,ln )c c (0,)b o222()(0)x y b a b a +-=>>xy1cos ρθ=+11V=4a b π-⎰=08b π⎰=284a b ππ⋅=222a b π．注 可考虑选取y 为积分变量，请读者自行完成．例46 过坐标原点作曲线ln y x =的切线，该切线与曲线ln y x =及x 轴围成平面图形D ．（1）求D 的面积A ；图5－6计算，如图5－6所示．解 （1）设切点横坐标为0x ，则曲线ln y x =在点00(,ln )x x 处的切线方程是0001ln ()y x x x x =+-． 由该切线过原点知0ln 10x -=，从而0x e =，所以该切线的方程是1y x e=．从而D 的面积10()12y eA e ey dy =-=-⎰． 例47 有一立体以抛物线22y x =与直线2x =所围成的图形为底，而垂直于抛物线的轴的截面都是等边三角形，如图5－7所示．求其体积．解 选x 为积分变量且[0,2]x ∈．过x 轴上坐标为x 的点作垂直于x轴的平面，与立体相截的截面为等边三角形，其底边长为()A x 2=． 于是所求体积为 V =20()A x dx ⎰=20⎰=。
定积分递推公式例题
定积分递推公式例题0到PI/2上sin^n(x)的定积分，在n大于等于2的时候有递推公式。
你不妨用n表示来推一下。
第一步，拆出来一个sinx写作-d(cosx)，分部积分，一次分部积分以后变成了sinx的n-2次方和cosx的平方的乘积，cosx平方写成1-sin^2(x)的形式。
拆开两项，又变成了这个递推公式。
令n阶的积分值用I{n}表示的话，递推公式是，I{n}=[n/(n-1)]I{n-2}。
最后的结果，n分为奇偶两种情况。
像你这道题，前面那个n=2，后面那个n=4。
分别等于小于等于n的偶数的乘积做分母，小于n的奇数的乘积做分子，最后乘以PI/2。
如果n是奇数，那么分母是奇数的乘积，分子是偶数，最后不乘PI/2。
你可以自己算一下。
这种式子写出来也没有什么可读性。
在定积分的计算中，有一种题型是积分中含有正整数，当我们碰到这种题型时一般会使用分部积分法推导出递推公式然后计算。
设在[a,b]上连续，在(a,b)上二阶可导且二阶导有界，证明：证明：(1):若在端点处取得最值，则不等式显然成立：(2):若不在端点处取得最值，则在极值点处取得，则有根据Taylor公式在最大值处展开设在[a,b]上连续,在[0,1]上可积。
证明：证明：令两式相减，得将区间分为,模仿7.1的例题这个没有留言功能，如果有错误请私信指出(2)n n n n n→∞+++．分析将这类问题转化为定积分主要是确定被积函数和积分上下限．若对题目中被积函数难以想到，可采取如下方法：先对区间[0,1]n等分写出积分和，再与所求极限相比较来找出被积函数与积分上下限．解将区间[0,1]n等分，则每个小区间长为1i x n?=，然后把2111n n n =?的一个因子1n乘入和式中各项．于是将所求极限转化为求定积分．即33322。
定积分计算例题
定积分计算例题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：21 / 7第5章 定积分及其应用（一）、单项选择题1．函数()x f 在区间[a ，b]上连续是()x f 在[a ，b]上可积的（ ）。
A ．必要条件 B 充分条件 C 充分必要条件 D 既非充分也非必要条件 2．下列等式不正确的是（ ）。
A ．()()x f dx x f dx d b a =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎰ B. ()()()[]()x b x b f dt x f dx d x b a '=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎰ C. ()()x f dxx f dx d x a =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎰ D. ()()x F dt t F dx d x a '=⎥⎦⎤⎢⎣⎡'⎰ 3．⎰⎰→x xx tdttdtsin lim的值等于( ).A.-1B.0C.1D.2 4．设x x x f +=3)(，则⎰-22)(dx x f 的值等于（ ）。
A ．0 B.8 C. ⎰2)(dx x f D. ⎰2)(2dx x f5．设广义积分⎰+∞1dx x α收敛，则必定有（ ）。
A.1-<αB. 1->αC. 1<αD. 1>α6．求由1,2,===y x e y x 围成的曲边梯形的面积时，若选择ｘ为积分变量，则积分区间为（ ）。
A.［0，2e ］ B.［0，2］ C.［1，2］ D.［0，1］ 7．由曲线2,0,===y x e y x 所围成的曲边梯形的面积为（ ）。
A.dy y ⎰21ln B.dy e e x⎰2C.dy y ⎰2ln 1ln D.()d x e x⎰-2128．由直线1,+-==x y x y ，及ｘ轴围成平面图形的面积为（ ）。
A.()[]dy y y ⎰--11 B.()[]dx x x ⎰-+-211C.()[]dy y y ⎰--2101 D.()[]dx x x ⎰+--119．由e x x y x y e===,log ,ln 1围成曲边梯形，用微法求解时，若选ｘ为积分变量，面积微元为（ ）。
求定积分的四种方法
定积分的四种求法定积分是新课标的新增内容，其中定积分的计算是重点考查的考点之一，下面例题分析定积分计算的几种常用方法． 一、定义法例1 用定义法求230x dx ⎰的值.分析：用定义法求积分可分四步：分割，以曲代直，作和，求极限．解：（1）分割：把区间[0，2] 分成n 等分，则△x ＝2n． （2）近似代替：△32()i i i S f x x n ξ⎛⎫=∆=∆ ⎪⎝⎭（3）求和：33111222n n n i i i i i i S x n n n ===⎛⎫⎛⎫⎛⎫∆≈∆=• ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑∑∑. （4）取极限：S=3332242lim n n n n n n →∞⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦ ＝443332244221lim 12lim[(1)]4n n n n n n n →∞→∞⎡⎤+++=⨯+⎣⎦ ＝224(21)lim n n n n→∞++=＝4． ∴230x dx ⎰=4．.评注：本题运用微积分的基本定理法来求非常简单．一般地，其它方法计算定积分比较困难时，用定义法，应注意其四个步骤中的关键环节是求和，体现的思想方法是先分后合，以直代曲．二、微积分基本定理法例2 求定积分221(21)x x dx ++⎰的值.分析：可先求出原函数，再利用微积分基本定理求解．解：函数y ＝221x x ++的一个原函数是y ＝323x x x ++． 所以.221(21)x x dx ++⎰＝3221()|3x x x ++＝81421133⎛⎫⎛⎫++-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭＝193． 评注：运用微积分基本定理计算定积分的关键是找到被积函数的原函数．三、几何意义法例3 求定积分11dx -⎰的值.分析：利用定积分的意义是指曲边梯形的面积，只要作出图形就可求出．解：11dx -⎰表示圆x 2＋y 2＝1在第一、二象限的上半圆的面积．因为2S π=半圆，又在x 轴上方． 所以11dx -⎰＝2π． 评注：利用定积分的几何意义解题，被积函数图形易画，面积较易求出．四、性质法例4 求下列定积分： ⑴44tan xdx ππ-⎰；⑵22sin 1x x dx x ππ-+⎰． 分析：对于⑴用微积分的基本定理可以解决，而⑵的原函数很难找到，几乎不能解决．若运用奇偶函数在对称区间的积分性质，则能迎刃而解．解：由被积函数tan x 及22sin 1x x x +是奇函数，所以在对称区间的积分值均为零．所以⑴ 44tan xdx ππ-⎰＝0； ⑵22sin 1x x dx x ππ-+⎰＝0． 评注：一般地，若f (x )在[－a ，a ]上连续，则有性质：①当f (x )为偶函数时，()a a f x dx -⎰＝20()a f x dx ⎰；②当f (x )为奇函数时，()a a f x dx -⎰＝0．小结通过这几个例题分析，让我明白并牢固记住了如何求定积分的方法，懂得在什么情况该用何种方法解决问题；它有非常重要的意义，并且应用也非常广泛，因此掌握此四种方法可以为学好其他比如物理学应用打下良好的基础。
高等数学第六章定积分的应用习题
那么， 就是区间 所对应的矩形的面积。因此
（3） 求定积分：所求的几何图形的面积表示为
计算上面的积分得：
【例2】求由摆线 , 的一拱
取 x 为积分变量, 其变化区间为[ 0, R ]
引力
质量分别为
的质点 , 相距 r ,
二者间的引力 :
大小:
方向:
沿两质点的连线
若考虑物体对质点的引力, 则需用积分解决 .
( G 为引力系数 )
例5.
设有一长度为 l, 线密度为 的均匀细直棒,
其中垂线上距 a 单位处有一质量为 m 的质点 M, 试计
(3) 求定积分：所求的几何图形的面积可表示为：
【例3】设由曲线 ， 及 围成
平面图形 绕 轴, 轴旋转而成的旋转体的体积。
分析：此题为求解旋转体体积的问题，绕 轴旋转时，
取 为积分变量; 绕 轴旋转时, 取 为积分变量。
x
( kN )
这薄层水吸出桶外所作的功(功元素)为
故所求功为
( kJ )
水压力
1
2
3
4
5
6
7
8
设水密度为
例4.
小窄条[x , x +dx ]上各点的压强近似为
的液体 , 求桶的一个端面所受的压力.
解: 建立坐标系如图.
端面圆的
故压力元素
端面所受压力为
方程为
一水平横放的半径为R 的圆桶, 内盛半桶密度为
01
注：若曲线用极坐标的形式表出，也可转化为直角坐标
02
来做，但积分时要注意积分上下限的确定。
点击此处添加正文，文字是您思想的提炼。
6.3 定积分在物理学上的应用
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定积分简单例题
定积分简单例题
定积分是高等数学中的一个重要概念，它可以用来求解曲线下面的面积、体积、质量等问题。
在本文中，我们将介绍一些关于定积分的简
单例题，以帮助读者更好地理解该概念。
一、基本概念
在介绍例题之前，我们需要先了解一些基本概念。
定积分是对函数在
一定区间内的面积的求和，可以表示为：
∫abf(x)dx
其中，a和b是区间的两个端点，f(x)是被积函数。
这个式子可以理解为将区间[a,b]划分成无数个小矩形，并将这些小矩形的面积相加得到
总面积。
二、例题1：求曲线y=x^2在区间[0,1]内与x轴所围成图形的面积
这道题目中，被积函数f(x)=x^2，区间为[0,1]。
根据定积分公式可得：
∫01x^2dx
= [x^3/3]10
= 1/3
因此，曲线y=x^2在区间[0,1]内与x轴所围成图形的面积为1/3。
三、例题2：求立方体顶点坐标为(1,1,1)、(1,2,1)、(2,2,1)、(2,1,1)、(1,1,0)、(1,2,0)、(2,2,0)和(2,1,0)的部分的体积
这道题目中，我们需要求解的是一个立方体顶点坐标为(1,1,1)、(1,2,1)、(2,2,1)、(2,1,1)、(1,1,0)、(1,2,0)、(2，２，０）和（２，１，０）
的部分的体积。
我们可以将这个立方体划分成六个小立方体，并计算
其中一个小立方体的体积，然后将六个小立方体的体积相加得到总体积。
假设我们要计算顶点坐标为（１，１，１）、（１，２，１）、（２，２，１）和（２，１，１）所围成的小立方体的体积。
根据定积分公
式可得：
∫12∫12∫11dxdydz
= (x|12|11)(y|22|21)(z|11|01)
= 4
因此，该小立方体的体积为4。
同理可得其他五个小立方体的体积分别为4。
因此总体积为24。
四、例题3：求曲线y=1/x在区间[1,2]内与x轴所围成图形的面积
这道题目中，被积函数f(x)=1/x，区间为[1,2]。
根据定积分公式可得：
∫21(1/x)dx
= [ln|x|]21
= ln2
因此，曲线y=1/x在区间[1,2]内与x轴所围成图形的面积为ln2。
五、例题4：求曲线y=x^2在区间[0,1]内的平均值
这道题目中，被积函数f(x)=x^2，区间为[0,1]。
根据定积分公式可得：
∫01x^2d x
= [x^3/3]10
= 1/3
因此，曲线y=x^2在区间[0,1]内的平均值为1/3。
六、结论
通过以上四个例题，我们可以看到定积分的应用非常广泛。
它可以用来求解曲线下面的面积、体积、质量等问题。
在解决问题时，我们需要先确定被积函数和区间，然后使用定积分公式进行计算即可。