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1、学习好资料欢迎下载1.4.2微积分基本定理【学习要求】会应用定积分求两条或多条曲线围成的图形的面积【学法指导】本小节主要解决一些在几何中用初等数学方法难以解决的平面图形面积问题在这部分的学习中，应特别注意利用定积分的几何意义，借助图形直观，把平面图形进行适当的分割，从而把求平面图形面积的问题转化为求曲边梯形面积的问题 . 1当 xa， b时，若 f(x)0 ，由直线xa， xb(a b) ，y0 和曲线 yf(x)所围成的曲边梯形的面积S_ ?baf(x)dx _. 2当 xa，b时，若 f(x)g(x)0 时，由直线x a，xb(a b)和曲线 yf(x)， yg(x)围成的平面图形的面积S
2、_ ?baf(x)g(x)dx _. (如图 ) 探究点一求不分割型图形的面积问题怎样利用定积分求不分割型图形的面积？答求由曲线围成的面积，要根据图形，确定积分上下限，用定积分来表示面积，然后计算定积分即可例 1计算由曲线y2x， yx2所围图形的面积S. 解由y2x，yx2得交点的横坐标为x0 及 x1. 因此，所求图形的面积为SS曲边梯形OABCS曲边梯形OABD?10xdx?10x2dx23|1013x3|10231313. 小结求由曲线围成图形面积的一般步骤：(1)根据题意画出图形；(2)找出范围，确定积分上、下限；(3)确定被积函数；(4)将面积用定积分表示；(5)用微积分基本定理计
3、算定积分，求出结果跟踪训练 1求由抛物线yx24 与直线y x2 所围成图形的面积解由yx24y x2得x 3y5或x2y0，所以直线y x2 与抛物线yx24 的交点为 ( 3,5)和(2,0)，设所求图形面积为S，根据图形可得 S?23(x2)dx?23(x24)dx (2x12x2)|23(13x34x)|23252(253)1256. 32x精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页学习好资料欢迎下载探究点二分割型图形面积的求解问题由两条或两条以上的曲线围成的较为复杂的图形，在不同的区间位于上方和下方的曲线不同时，这
4、种图形的面积如何求呢？答求出曲线的不同的交点横坐标，将积分区间细化，分别求出相应区间曲边梯形的面积再求和，注意在每个区间上被积函数均是由上减下例 2计算由直线yx4，曲线 y2x以及 x 轴所围图形的面积S. 解方法一作出直线 yx4，曲线 y2x的草图解方程组y2x，yx4得直线 yx4 与曲线 y2x交点的坐标为(8,4)直线 yx 4 与 x 轴的交点为 (4,0)因此，所求图形的面积为SS1S2?402xdx8484d)4(d2xxxx403. 方法二把 y 看成积分变量，则S?40(y412y2)dy(12y24y16y3)|40403. 小结两条或两条以上的曲线围成的图形，一定要确
5、定图形范围，通过解方程组求出交点的坐标，定出积分上、下限，若积分变量选x 运算较繁锁，则积分变量可选y，同时要更换积分上、下限跟踪训练 2求由曲线yx，y2x， y13x 所围成图形的面积解画出图形，如图所示解方程组yx，xy2，yx，y13x，及xy2，y13x，得交点分别为 (1,1)，(0,0)，(3， 1)，所以 S?10x(13x)dx?31(2 x)(13x)dx ?10(x13x)dx?31(2x13x)dx 223|40223|8412(x 4)2|8432x32x (2316x2)|10 (2 x 12x216x2)|3132x精选学习资料 - - - - - - - - -
6、 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页学习好资料欢迎下载2316(2x13x2)|3156613 9213136. 探究点三定积分的综合应用例 3在曲线 yx2(x 0) 上某一点A 处作一切线使之与曲线以及x 轴所围成的面积为112，试求：切点 A 的坐标以及在切点A 的切线方程解如图，设切点A(x0，y0)，由 y 2x，过点 A 的切线方程为yy02x0(xx0)，即 y2x0xx20，令 y0，得 xx02，即 C(x02，0)，设由曲线和过点A 的切线与x 轴围成图形的面积为S，则 SS曲边AOBS ABC，SABC12|BC| |AB|12(x0x02)
7、x2014x30. S13x3014x30112x30112.所以 x01，从而切点为A(1,1) ，切线方程为2xy1 0. 小结本题综合考查了导数的意义以及定积分等知识，运用待定系数法，先设出切点的坐标，利用导数的几何意义，建立了切线方程，然后利用定积分以及平面几何的性质求出所围成的平面图形的面积，根据条件建立方程求解，从而使问题得以解决跟踪训练 3如图所示，直线ykx 分抛物线 y xx2与 x 轴所围图形为面积相等的两部分，求k 的值解抛物线 yxx2与 x轴两交点的横坐标为x10，x21，所以，抛物线与x 轴所围图形的面积S?10(xx2)dxx2213x3|1016. 又yx x2
8、，ykx，由此可得，抛物线yx x2与 ykx 两交点的横坐标为x30， x41 k，所以，S2?1k0(xx2kx)dx 1k2x213x3|1k016(1k)3. 又知 S16，所以 (1k)312，于是 k1312 1342. 4由曲线yx24 与直线 y5x，x0，x4 所围成平面图形的面积是_193_解析由图形可得S?10(x2 45x)dx?41(5x x24)dx (13x34x52x2)|10(52x213x3 4x)|41S曲边 AOB ?x2dx13x3| 13x30，00x00x精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页学习好资料欢迎下载1345252 4213 43 4 452134193. 对于简单图形的面积求解，我们可直接运用定积分的几何意义，此时(1)确定积分上、下限，一般为两交点的横坐标(2)确定被积函数，一般是上曲线与下曲线对应函数的差这样所求的面积问题就转化为运用微积分基本定理计算定积分了注意区别定积分与利用定积分计算曲线所围图形的面积：定积分可正、可负或为零；而平面图形的面积总是非负的. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页
