高等數學 一元函式積分學的應用

2022-06-27 23:54:09 字數 1860 閱讀 5382

目錄1.平面圖形的面積

(1)一般形式

<1>

\(設平面圖形是由兩條曲線y=f_1(x),y=f_2(x)及兩條直線x=a,x=b所圍成的,其中f_1(x),f_2(x)均在[a,b]上連續,且f_2(x) \geq f_1(x),則該平面圖形的面積為a = \int_a^b [f_2(x)-f_1(x)]x\)

<2>

\(設平面圖形是由兩條曲線x=g_1(y),x=g_2(y)及兩條直線y=c,y=d所圍成的,其中g_1(y),g_2(y)均在[a,b]上連續,且g_2(y) \geq g_1(y),則該平面圖形的面積為a = \int_c^d [g_2(x)-g_1(x)]x\)

(2)引數方程形式

\(a=\int_a^b |f(x)|x=\int_^|\psi(t)|\phi'(t)t\)

(3)極座標方程形式

曲邊扇形:\(由連續曲線r=r(\theta)與\theta=a,\theta=b(a

\(a=\frac\int_^r^2(\theta)\theta\)

2.立體體積

(1)a(x)為截面面積函式,且在[a,b]上連續,則\(v=\int_a^b a(x)x\)

(2)旋轉體的體積

x=a,x=b,繞x軸旋**

\(v=\pi \int_a^b f^2(x)x\)

y=a,y=b,繞y軸旋**

\(v=\pi \int_a^b g^2(y)y\)

x=a,x=b,繞y軸旋**

\(v=2\pi\int_a^b xf(x)x\)

題目:教科書p253 例6.2.9 例6.2.10

3.平面曲線的弧長

(1)一般形式

\(設函式y=f(x)在區間[a,b]上具有連續導數,則曲線y=f(x)在區間[a,b]上的弧長為s=\int_a^b \sqrtx\)

(2)引數方程形式

\(s=\int_a^b \sqrtt\)

(3)極座標形式

\(s=\int_a^b \sqrt\theta\)

ps:注意\(s \neq \int_a^b r(\theta)\theta\),因為無法保證誤差為\(\delta x\)的高階無窮小

4.平面圖形的曲率

曲率定義:

\(設曲線弧mn兩端點處切線改變角為\delta\alpha,曲線弧mn的長度為\delta s,稱比值|\frac|為曲線弧mn的平均曲率,記為\bar k\)

\(|\underset\frac|=|\frac\alpha}s}|=k為曲線在m處的曲率\)

曲率計算:

(1)一般形式

\(若函式y=f(x)二階可導,則曲線在點m(x,y)處的曲率為\)

\[k=\frac}}

\](2)引數方程形式

\[k=\frac}}

\]曲率圓:

\(如果曲線上點m處的曲率不為0,就稱r=\frac為曲線在m處的曲率半徑,並在m處凹向法線上取點c(x_1,y_1)使|cm|=r,則c為曲率中心,以

c為圓心,r為半徑的圓為曲率圓\)

5.旋轉體的側面積

(1)一般形式

\(設函式y=f(x)在[a,b]上具有連續導數,且f(x) \geq 0,則由x軸,直線x=a,x=b,以及曲線y=f(x)所圍成的曲邊梯形繞x軸旋轉一周所得到的旋轉體的側面積為s=2\pi\int_a^b f(x)\sqrtx\)

ps:圓台側面積\(s=\pi l(r+r)\)

(2)引數方程形式

\(s=2\pi \int_^ \psi(t)\sqrtt\)

題目:1.\(x^2+y^2=r^2,(r>0),x \in [x_1,x_2] \subset [-r,r],將該圖形繞x軸旋轉形成球檯,則側面積為s=2\pi r(x_2-x_1)\)

HYGGE 一元函式積分學

ccun 一開始覺得一元函式積分學很難,其實真的不是很難,就算是考研究生也不沒有太多偏題,所以大家首先建立自信,好好學習這一章節 考研非常重要的一章節 然後慢慢聽我道來。首先我們從不定積分開始講起。1.定積分的定義分為三個步驟 分割,做乘積,求和,求極限。2.定積分存在定理 1 設f x 在 a,b...

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