1、17 定积分的简单应用,利用定积分的思想方法解决一些简单曲边图形的面积、变速直线运动的路程、变力作功等问题,本节重点:应用定积分的思想方法,解决一些简单的诸如求曲边梯形面积、变速直线运动的路程、变力作功等实际问题 本节难点:把实际问题抽象为定积分的数学模型,1利用定积分求平面图形的面积的步骤 (1)画出草图,在直角坐标系中画出曲线或直线的大致图象 (2)借助图形确定出被积函数 (3)确定积分的 ,需要求出交点的坐标 (4)把所求 转化为求曲边梯形的面积问题,上、下限,图形的面积问题,例1 如图,求曲线yx2与直线y2x所围图形的面积S. 分析 从图形上可以看出,所求图形的面积可以转化为一个梯形
2、与一个曲边梯形面积的差,进而可以用定积分求出面积为了确定出积分的上、下限,我们需要求出直线和抛物线的交点的横坐标,点评 求平面图形的面积的一般步骤:(1)画图,并将图形分割成若干曲边梯形;(2)对每个曲边梯形确定其存在的范围,从而确定积分上、下限;(3)确定被积函数;(4)求出各曲边梯形的面积和,即各积分的绝对值之和 关键环节:认定曲边梯形,选定积分变量;确定被积函数和积分上、下限 知识小结:几种典型的曲边梯形面积的计算方法:,解法2:若选积分变量为y,则三个函数分别为 xy2,x2y,x3y. 因为它们的交点分别为(1,1),(0,0),(3,1),点评 由两条或两条以上的曲线围成的较为复杂
3、的图形,在不同的区段内位于上方和下方的函数有所变化,通过解方程组求出曲线的不同的交点坐标,可以将积分区间进行细化区段,然后根据图象对各个区段分别求面积进而求和,在每个区段上被积函数均是由上减下;若积分变量选取x运算较为复杂,可以选y为积分变量,同时更改积分的上下限,例3 有一动点P沿x轴运动,在时间t时的速度为v(t)8t2t2(速度的正方向与x轴正方向一致)求 (1)P从原点出发,当t6时,求点P离开原点的路程和位移; (2)P从原点出发,经过时间t后又返回原点时的t值,解析 (1)由v(t)8tt20得0t4, 即当0t4时,P点向x轴正方向运动, 当t4时,P点向x轴负方向运动 故t6时
4、,点P离开原点的路程,点评 路程是位移的绝对值之和,从时刻ta到时刻tb所经过的路程s和位移s情况如下:,例4 一物体按规律xbt3做直线运动,式中x为时间t内通过的距离,媒质阻力与速度的平方成正比,试求物体由x0运动到xa时,阻力所做的功,点评 本题常见的错误是在计算所做的功时,误将W阻t10F阻ds写为t10F阻dt.,答案 C 解析 yx3与yx为奇函数且x0时,交于(0,0)和(1,1),2已知自由落体的速率vgt,则落体从t0到tt0所走的路程为 ( )答案 C,3如果1N能拉长弹簧1cm,为了将弹簧拉长6cm,所耗费的功为 ( ) A0.18J B0.26J C0.12J D0.28J 答案 A 解析 设F(x)kx,则拉力1N时,x0.01m, k100.,