12.9 利用定积分求曲线围成的面积
武汉外国语学校 汪家硕
一.复习回顾:
1.定积分的几何意义:当()0f x ≥时,积分()b
a f x dx ⎰在几何上表示由()y f x =、x a =、
x b =与x 轴所围成的曲边梯形的面积。
当()0f x ≤时,由()y f x =、x a =、x b =与x 轴所围成的曲边梯形位于x 轴的下方。
2.牛顿—莱布尼茨公式
定理(微积分基本定理)如果()f x 是区间[,]a b 上的连续函数,并且'
()()F x f x =,则 ()()()b
a f x dx F
b F a =-⎰
二.曲线围成的面积
1.设f 和g 是区间[,]a b 上的连续函数且对任意的[,]x a b ∈有()()f x g x ≥,则直线x a
=和直线x b =以及曲线间围成的面积可以表示为:
()()()()b b b a a a
f x dx
g x dx f x g x dx -=-⎰
⎰⎰ 例1.求抛物线2y x =和直线2y x =所围成的区域面积。
解:先求出P 点坐标。
解方程组22y x y x
⎧=⎨=⎩ ⇒ 02x x =⎧⎨=⎩ ∴ P 点的坐标是(2,4)。
所求的面积= 2
23220
08424333x x x dx x ⎡⎤-=-=-=⎢⎥⎣⎦⎰ 例1 ⎰b a f (x )dx =⎰c a f (x )dx +⎰b c f (x )dx 。
例2.计算曲线2
1y x =+和24y x =-,以及直线1x =和1x =-所围成的区域面积。
解:所求面积=
1
11322211
12144(1)32333x x x dx x dx x ---⎡⎤--+=-=-=⎢⎥⎣⎦⎰⎰
例2
2.前面的例题都是一个曲线总在另外一个曲线的上方,如果它们交叉会是什么结
果?
考虑区间112233[,],[,],[,],[,]a c c c c c c b ,阴影部分面积可以表示为:
1
23123
()()()()()()()()c c c b a c c c f x g x dx g x f x dx f x g x dx g x f x dx -+-+-+-⎰⎰⎰⎰ 例3:求3()f x x =和()g x x =所围成的封闭区域面积。
解:当()()f x g x =时图像的交点,
即 332
0(1)0x x x x x x =⇒-=⇒-= 01x ∴=±或
例3
例4:求阴影部分的面积。
例4 练习:
1.求阴影部分面积。