1、1.4定积分与微积分基本定理14.1曲边梯形面积与定积分曲边梯形的面积如图,阴影部分是由直线x1,x2,y0和曲线f(x)x2所围成的曲边梯形,问题1:曲边梯形与“直边图形”的主要区别是什么?提示:前者有一边是曲线段,而“直边图形”的所有边都是直线段问题2:能否用求直边图形面积的方法求曲边梯形的面积?提示:不能问题3:当曲边梯形的高很小时,是否可用“直边图形”的面积近似代替曲边梯形的面积?提示:可以1曲边梯形曲线与平行于y轴的直线和x轴所围成的图形,称为曲边梯形2求曲边梯形面积的方法求由直线xa,xb(ab),y0和曲线yf(x)所围成的曲边梯形如图的面积的步骤:分割:把区间a,b分成许多小区
2、间,进而把曲边梯形拆分为一些小曲边梯形(如图);近似代替:对每个小曲边梯形“以直代曲”,即用矩形的面积近似代替小曲边梯形的面积,得到每个小曲边梯形面积的近似值;求和:把以近似代替得到的每个小曲边梯形面积的近似值求和;取极限:当小曲边梯形的个数趋向无穷时,各小曲边梯形的面积之和趋向一个定值,即为曲边梯形的面积定积分问题1:求曲边梯形的面积与变力所做功的步骤是什么?提示:分割、近似代替、求和、取极限问题2:你能将区间a,b等分吗?提示:可以定积分的概念设函数yf(x)定义在区间a,b上,用分点ax0x1x2xn10)与直线xy60及y0所围成图形的面积解:由题意,作图形,并解方程组得x2,y4.所
3、以y28x与直线xy60的交点为(2,4)所以所求面积为Sdx(6x)dx.利用定积分的几何意义求定积分例3(12分)说明下列定积分的几何意义,并根据其几何意义求出定积分(1)3dx;(2)2xdx;(3)dx.精解详析(1)3dx表示的是图(1)中阴影部分所示长方形的面积,由于这个长方形的面积是6,所以3dx6.(4分)(2)2xdx表示的是图(2)中阴影所示的梯形面积,其面积为5.2xdx5.(8分)(3)dx表示的是图(3)中阴影部分的面积,该图形是一个以原点为圆心,半径为a的上半圆的面积,其面积为a2.dxa2.(12分)一点通利用定积分的几何意义求定积分f(x)dx,关键是确定由曲线
4、yf(x)和直线xa,xb及x轴所围成的图形的形状,若图形是三角形、梯形、矩形、圆(或一部分),则可用相应面积公式计算5不用计算,根据图形,用不等号连接下列各式(1)xdx_x2dx;(2)xdx_xdx;(3)dx_2dx.答案:(1)(2)g(x),阴影部分的面积为f(x)g(x)dx.答案:C5把ysin x,x0,x,y0所围成图形的面积写成定积分的形式是_解析:当0x0,ysin x,x0,x,y0所围成图形的面积写成定积分的形式为sin xdx.答案:sin xdx.6用定积分表示下列阴影部分的面积(不要求计算):(1)S1_(如图1);(2)S2_(如图2);(3)S3_(如图3)答案:(1)sinxdx(2)dx(3)xdx7利用定积分表示曲线yx2与xy2所围成图形的面积解:由得交点的横坐标为x1及x2,如图,S (2x)x2dx (2xx2)dx.8用定积分的几何意义求dx.解:由y可化为x2y24(y0),其图像如图dx等于圆心角为60的弓形CD的面积与矩形ABCD的面积之和S弓形2222sin .S矩形ABBC2.dx2.