定积分的元素法
第六章 定积分的元素法
定积分是求某种总量的数学模型,它在几何学、物理学、经济学、社会学等方面都有着
广泛的应用,显示了它的巨大魅力. 也正是这些广泛的应用,推动着积分学的不断发展和完
善. 因此,在学习的过程中,我们不仅要掌握计算某些实际问题的公式,更重要的还在于深
刻领会用定积分解决实际问题的基本思想和方法——微元法,不断积累和提高数学的应用能
力.
第一节 定积分的元素法
内容分布图示
? 面积表为定积分的步骤
? 定积分的微元法
? 内容小结
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讲解注意:
在应用学科中广泛采用的将所求量(总量)表示为定积分的方法——微元法,这个U
方法的主要步骤如下:
一、 由分割写出微元 根据具体问题,选取一个积分变量,例如为积分变量,并确定x它的变化区间,任取的一个区间微元,求出相应于这个区间微元上部[a,b][a,b][x,x,dx]分量的近似值,即求出所求总量的微元 ,UU
; dU,f(x)dx
二、由微元写出积分 根据写出表示总量的定积分 dU,f(x)dxU
bb U,dU,f(x)dx,,aa
应用微元法解决实际问题时,应注意如下两点:
(1)所求总量关于区间应具有可加性,即如果把区间分成许多部分区间, [a,b][a,b]U
则相应地分成许多部分量, 而等于所有部分量之和. 这一要求是由定积分概念本UU,U
身所决定的;
(2)使用微元法的关键是正确给出部分量的近似表达式,即使得f(x)dx,U
. 在通常情况下,要检验是否为的高阶无穷小并非易事,f(x)dx,dU,,U,U,f(x)dxdx因此,在实际应用要注意dU,f(x)dx的合理性.
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