《新編高中數(shù)學(xué)北師大版選修22教案:第4章 拓展資料:用定積分求面積的技巧》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新編高中數(shù)學(xué)北師大版選修22教案:第4章 拓展資料:用定積分求面積的技巧(2頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、新編數(shù)學(xué)北師大版精品資料
用定積分求面積的技巧
求平面圖形的面積是定積分在幾何中的重要應(yīng)用.把求平面圖形的面積問題轉(zhuǎn)化為求定積分問題,充分體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想.求解此類題常常用到以下技巧.
一、巧選積分變量
求平面圖形面積時,要注意選擇積分變量,以使計算簡便.
例1 求拋物線與直線圍成的平面圖形的面積.
解析:如圖1,解方程組得兩曲線的變點為.
方法一:選取橫坐標(biāo)為積分變量,則圖中陰影部分的面積應(yīng)該是兩部分之和,即.
方法二:選取縱坐標(biāo)為積分變量,則圖中陰影部分的面積可據(jù)公式求得,即.
點評:從上述兩種解法
2、可以看出,對y積分比對x積分計算簡捷.因此,應(yīng)用定積分求平面圖形面積時,積分變量的選取是至關(guān)重要的.但同時也要注意對y積分時,積分函數(shù)應(yīng)是,本題須將條件中的曲線方程、直線方程化為的形式,然后求得積分.另外還要注意的是對面積而言,不管選用哪種積分變量去積分,面積是不會變的,即定積分的值不會改變.
二、巧用對稱性
在求平面圖形面積時,注意利用函數(shù)的奇偶性等所對應(yīng)曲線的對稱性解題,也是簡化計算過程的常用手段.
例2 求由三條曲線所圍圖形的面積.
解析:如圖2,因為是偶函數(shù),根據(jù)對稱性,只算出軸右邊的圖形的面積再兩倍即可.
解方程組和得交點坐標(biāo).
方法一:選擇為積分變量,
則.
方法二:可以選擇y為積分變量,求解過程請同學(xué)們自己完成.
點評:對稱性的應(yīng)用和積分變量的選取都影響著計算過程的繁簡程度.
三、分割計算
例3 求由拋物線及其在點和點處兩條切線所圍成的圖形的面積.
解析:由,得,
,過點的切線方程為;
,過點的切線方程為.
又可求得兩切線交點的橫坐標(biāo)為,
故所求面積.
點評:本題求圖形的面積,適當(dāng)?shù)姆指钍顷P(guān)鍵,故求出兩切線交點,過交點作x軸垂線,將圖形分割成兩部分,分別用定積分求解.同學(xué)們應(yīng)注意掌握這種分割的處理方法.