高等数学(上册)第7章定积分的应用7.1定积分的微元法本节将阐述应用定积分理论解决实际问题的方法——微元法,又称元素法.引入定积分概念时,从讨论曲边梯形的面积问题中知道,积分()dbaAfxx是以[]ab,为底、以曲线()yfx为曲边的曲边梯形的面积.而微分d()()dAxfxx表示点x处以dx为宽的小曲边梯形面积的近似值()dAfxx,()dfxx称为曲边梯形的面积元素.那么,以[]ab,为底的曲边梯形的面积A就是以面积元素()dfxx为被积表达式,以[]ab,为积分区间的定积分.7.1定积分的微元法一般情况下,为求某一量U(与变量x有关的量),先确定变量x的变化区间[]ab,,再求量U的元素dU.若d()()dUfxxfxx,则量U就是以()dfxx为被积表达式,以[]ab,为积分区间的定积分,即()dbaUfxx.这一方法通常称为微元法(或称为元素法).7.1定积分的微元法一般地,如果所求的量U是与某一区间[]ab,相关的量,U对于区间[]ab,具有可加性,即若把区间[]ab,分成若干个小区间,U相应被分成若干分量U,U等于这些分量之和UU,U可近似表示为()fxx,即()dfxx,就可以尝试用微元法求量U,即()dbaUfxx.显然,微元法是在特定条件下简化求解过程的表达,即将“大化小,常代变,近似求和,取极限”四个步骤作进一步的“算式化”,从而更加实用便利.7.2定积分的几何应用7.2.1平面图形的面积本节将利用微元法对几何图形的面积、立体的体积、平面曲线的弧长进行分析求解.1.直角坐标情形设平面图形由上下两条曲线()yfx与()ygx及左右两条直线xa与xb所围成(见下图),则面积元素为d[()()]dSfxgxx,于是平面图形的面积为[()()]dbaSfxgxx.7.2.1平面图形的面积类似地,由左右两条曲线()xy与()xy及上下两条直线yd与yc所围成的平面图形(见下图)的面积为[()()]ddcSyyy.7.2.1平面图形的面积例1计算由抛物线21yx和2yxx所围成的图形的面积.解(1)画图,如图所示;(2)确定图形在x轴上的投影区间:112,;(3)确定上下曲线,2()1fxx上;2()fxxx下;(4)计算积分:132122112292(1)d832xxSxxxxx.7.2.1平面图形的面积例2计算抛物线22yx与直线4yx所围成的图形的面积.解(1)画图,如图所示;(2)确定图形在y轴上的投影区间:[24],;(3)确定左右曲线,21()2xy左,()4xy右;(4)计算积分:44223221114d418226...