思考3 能否将求曲边梯形的面积问题转化为求"直边图形"的面积问题?(归纳主要步骤)
答 (如图)可以通过把区间[0,1]分成许多小区间,将曲边梯形拆分为一些小曲边梯形,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,对这些近似值进行求和,就得到曲边梯形面积的近似值,随着拆分越来越细,近似程度会越来越好.
Sn=ni=1Si≈ni=1()2·Δx
=ni=1()2·(i=1,2,...,n)
=0·+()2·+...+()2·
=[12+22+...+(n-1)2]
=(1-)(1-).
∴S=Sn= (1-)(1-)=.
求曲边梯形的面积可以通过分割、近似代替、求和、取极限四个步骤完成.
思考4 在"近似代替"中,如果认为函数f(x)=x2在区间[,](i=1,2,...,n)上的值近似地等于右端点处的函数值f(),用这种方法能求出S的值吗?若能求出,这个值也是吗?取任意ξi∈[,]处的函数值f(ξi)作为近似值,情况又怎样?其原理是什么?
答 以上方法都能求出S=.我们解决此类问题的原理是"近似代替"和"以直代曲",在极限状态下,小曲边梯形可以看做小矩形.
例1 求由直线x=0,x=1,y=0和曲线y=x2所围成的图形的面积.