【数学知识点Ep34】高等数学:同济高等数学教材相关内容总结(三十四) 定积分元素法

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第六章 定积分的应用
第一节 定积分的元素法
曲边梯形的面积问题:设f(x)在区间[a,b]上连续且f(x)>=0,求以曲线y=f(x)为曲边,底为[a,b]的曲边梯形的面积A. 把这个面积A表示为定积分

的步骤是——
用任意一组分点把区间[a,b]分成长度为

——的n个小区间,相应地把曲边梯形分成n个窄曲边梯形——
—— 第i个窄曲边梯形的面积设为△Ai,于是有——

计算△Ai的近似值

求和,得A近似值

求极限,记λ=max{△x1,△x2,...,△xn},得

元素法求实际问题中所求量U的积分表达式——
条件:
U是与一个变量x的变化区间[a,b]有关的量;
U对于区间[a,b]具有可加性,就是说,如果把区间[a,b]分成许多部分区间,则U相应地分成许多部分量,而U等于所有部分量之和;
部分量△Ui的近似值可表示为f(ξi)△xi。
步骤:
根据问题的具体情况,选取一个变量例如x为积分变量,并确定它的变化区间[a,b];
设想把区间[a,b]分成n个小区间,取其中任一小区间并记作[x,x+dx],求出相应于这个小区间的部分量△U的近似值,如果△U能近似地表示为[a,b]上的一个连续函数在x处的值f(x)与dx的乘积,就把f(x)dx称为量U的元素且记作dU,即

- 以所求量U的元素f(x)dx为被积表达式,在区间[a,b]上作定积分,得

——这就所求量U的积分表达式。