函數和x軸圍成的面積與定積分

2021-01-08 另一座數學城堡

本文咱不談定積分的定義,那太麻煩,按規定分割,最大值趨於0,求和,真複雜。

我們先講講微元法,小細節莫深究!我們以f(x)=x^2為例,算這個曲線在區間(0,1)上與x軸圍成的面積。那麼我們先取一個小小的區間[t,t+dt]這個區間長度是dt很小以致於這個區間上的函數值,全部都是f(t),那這個區間完全就可以看成常函數啊,那這個面積很簡單底dt高f(t),面積為f(t)dt,要求(0,1)上的面積自然t的範圍是0到1,列出如下表達式:

就是傳說中的積分啊!!!這個積分怎麼算,很簡單如果我們能找到一個函數F(t),它滿足F'(t)=f(t),那麼這個積分就可以表示成F(1)-F(0),具體如下

算出來是1/3,那就是說這個y=x^2在區間(0,1)上與x軸圍成的面積就是1/3。我們也就知道了,這個定積分啊,是表示函數曲線和x軸圍成的面積,如果說這個函數在一段閉區間上它是連續的,那麼在這個閉區間上,它和x軸圍成的面積就是存在的!哦,那我們又知道了,一個函數在閉區間上連續,就可以得到,它在這個區間上可積分,積分值就是這個函數與x軸圍成的面積,那太簡單了,我們來看如下幾個簡單積分:

第一個,是一條水平的線段,那它x軸圍成的是矩形,面積就是底乘高為1

第二個,y=根號下(1-x^2)表示的圓的曲線啊,區間(0,1),縱坐標又大於0,整圓的1/4,面積就是pi/4

第三個,直線和x軸圍成的面積,可能是直角梯形也可能是直角三角形,這裡是直角三角形面積為1/2

第四個,絕對值x在這個區間上,是兩個直角三角形,面積就是5/2

是不是很簡單,下面不用大家算了,給大家分享一個函數的面積,與積分做法:

很神奇!當然也有很多別的做法!

好,謝謝大家!

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