1.7 定积分的简单应用
学习目标 1.会应用定积分求两条或多条曲线围成的图形的面积.2.能利用定积分解决物理中的变速直线运动的路程、变力做功问题.学会用数学工具解决物理问题,进一步体会定积分的价值.
知识点一 定积分在几何中的应用
思考 怎样利用定积分求不分割型图形的面积?
答案 求由曲线围成的面积,要根据图形,确定积分上、下限,用定积分来表示面积,然后计算定积分即可.
梳理 (1)当x∈[a,b]时,若f(x)>0,由直线x=a,x=b(a≠b),y=0和曲线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积S=ʃa(b)f(x)dx.
(2)当x∈[a,b]时,若f(x)<0,由直线x=a,x=b(a≠b),y=0和曲线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积S=-ʃa(b)f(x)dx.
(3)当x∈[a,b]时,若f(x)>g(x)>0,由直线x=a,x=b (a≠b)和曲线y=f(x),y=g(x)所围成的平面图形的面积S=ʃa(b)[f(x)-g(x)]dx.(如图)
知识点二 变速直线运动的路程
思考 变速直线运动的路程和位移相同吗?
答案 不同.路程是标量,位移是矢量,路程和位移是两个不同的概念.
梳理 (1)当v(t)≥0时,求某一时间段内的路程和位移均用dt求解.
(2)当v(t)<0时,求某一时间段内的位移用dt求解,这一时段的路程是位移的相反数,即路程为-dt.
做变速直线运动的物体所经过的路程s,等于其速度函数v=v(t)(v(t)≥0)在时间区间[a,b]上的定积分,即s=ʃa(b)v(t)dt.
知识点三 变力做功问题
思考 恒力F沿与F相同的方向移动了s,力F做的功为W=Fs,那么变力做功问题怎样