如何求定积分?

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  • 例如:抛物线y^2=0.2x在点A(0.2,0.2)处法线围成区域面积的计算

  • 主要内容:

  • 本文通过定积分知识,介绍抛物线y^2=0.2x在点A(0.2,0.2)处法线围成区域面积的计算步骤。


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  • 主要步骤:

  • ∵y^2=0.2x,求导有

    ∴2ydy/dx=0.2,即dy/dx=0.2/2y,

    在点A(0.2,0.2)处,有该点的切线的斜率k为:

    k=dy/dx=0.2/(2*0.2)=1/2,

    则该点处法线的斜率k1=-2,

    此时法线的方程为:

    y-0.2=-2 (x-0.2),

    化简得y1=-2x+0.6,则x=(0.6-y)/ 2。

    由法线和抛物线构成的方程组,求出二者的交点B,C.

    y^2=0.2 (0.6-y)/ 2,即:

    2y^2+0.2y-0.12=0,因式分解为:

    (y-0.2)(y+0.3)=0.

    所以y1=0.2,y2=-0.3.


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    此时抛物线方程变形为x=1y^2/0.2,所围成的区域以dy为计算单位,则所求的面积S为:

    S=∫[y2:y1][( 0.6-y)/ 2-y^2/0.2]dy

    =∫[y2:y1]( 0.6/2-y/2-y^2/0.2)dy,积分有:

    =(0.6y/2-y^2/2*2-y^3/0.6) [y2:y1]

    =0.6/2*(0.2+0.3)- (0.2^2- 0.3^2)/4-1/0.6*(0.2^3+ 0.3^3)

    =0.66+0.012-0.0583

    =0.613.

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如图解法:

定积分是积分的一种,是函数f(x)在区间[a,b]上积分和的极限。

这里应注意定积分与不定积分之间的关系:若定积分存在,则它是一个具体的数值,而不定积分是一个函数表达式,它们仅仅在数学上有一个计算关系(牛顿-莱布尼茨公式)。

一个函数,可以存在不定积分,而不存在定积分;也可以存在定积分,而不存在不定积分。一个连续函数,一定存在定积分和不定积分;若只有有限个间断点,则定积分存在;若有跳跃间断点,则原函数一定不存在,即不定积分一定不存在。

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