首页 置换 选车 估价 问答 生活 经销商 车管所 汽车资讯 汽车销量 车牌查询 今日油价 天气预报
您的位置: 首页 > 生活 > 生活 > 用定积分求三角形面积(如何用定积分求三角形的面积)
用定积分求三角形面积(如何用定积分求三角形的面积)
更新时间:2024-07-09 04:27:37

1.【引言】

在直角坐标系中,通过解析几何的知识和图形的分解,可用S=(1/2)*a*h公式来求三角形的面积,在通过学习导数及微积分之后,还可以通过微积分中的定积分知识来求三角形的面积。本文将全面介绍直角坐标系中,介绍不同形状的三角形求面积的各种方法,侧重点为定积分求面积的方法,各种方法在每道题中是否是最简单的方法要具体分析,本文将详尽两种不同的取微元的方式来求面积,目的是让读者通过总结分析,寻求最简单的一种定积分求面积的方法。

2.【定积分求面积的公式】

一般地,由上下两条连续曲线y=f2(x)与y=f1(x)以及两条直线x=a与x=b (a>b)所围成的平面图形,它的面积计算公式为:

S = ∫(b,a)[f2(x)-f1(x)]dx.

3.求不同位置三角形的面积。

3.1.一条边AB在横坐标轴上,顶点C在纵坐标轴的正向情况:

如图1所示:已知A(-3,0),B(4,0),C(0,5)

用定积分求三角形面积(如何用定积分求三角形的面积)1

方法一:把三角形ABC分解成两个

直角三角形OCA和OCB,用三角形的面积公式计算面积为:

S=Soca Socb

=(1/2)*OC*OA (1/2)*OC*OB

=(1/2)*5*3 (1/2)*5*4

=35/2平方单位。

方法二:利用微积分的知识求面积。

1.第一种方式是面积对x微元,即:ds=△ydx。

此时考虑到,由于AC,BC方程的不同,所以,对x取面积微元有两种情况,即左边的ds1=△y1dx,右边的ds2=△y2dx,三角形面积元素ds=ds1 ds2.

用定积分求三角形面积(如何用定积分求三角形的面积)2

以dx为积分单元

利用直线的截距式方程,分别可以写出AC,BC的直线方程分别为:x/(-3) y/5=1,x/4 y/5=1.即:

AC:y=5[(x/3) 1];

BC:y=5[(-x/4) 1];

x轴的方程为y=0,对于ds1:△y1=(yAC-0),所以:

ds1=5[(x/3) 1]dx,x的取值为[-3,0];同理ds2=5[(-x/4) 1]dx,x的取值为[0,4].

则三角形的面积为:

S△ABC=∫ds=∫ds1 ∫ds2

=∫(-3,0) 5*[(x/3) 1]dx ∫(0,4) 5*[(-x/4) 1]dx

=5*[(x^2/6) x][-3,0] 5*[(-x^2/8) x][0,4]

=0-5*[(3/2) (-3)] 5*[(-2) 4]-0

=15/2 10

=35/2平方单位.

注:定积分上下限本题用在小括号中,前者为下限,后者为上限,下同。

(2)定积分求面积,第二种方式,对y取面积元素,即ds=△xdy。

用定积分求三角形面积(如何用定积分求三角形的面积)3

以dy为积分单元

前面已经得到AC,BC的方程为:

AC:x/(-3) y/5=1

BC:x/4 y/5=1,此时变型为:

AC:x=3*[(y/5)-1];

BC:x=4*[1-(y/5)];

所以ds=△xdy= {4*[1-(y/5)]-3*[ (y/5)-1]}dy,y的取值为[0,5]。

则面积为:

S△ABC=∫ds

=∫(0,5){4*[1-(y/5)]-3*[ (y/5)-1]}dy

=∫(0,5)[7-(7y/5)]dy

=[7y-(7y^2/10)][0,5]

=7*5-7*5^2/10-0

=35-35/2

=35/2平方单位.

通过分析以上方法,其中方法一是初等数学方法,方法二是微积分方法。对于本题,在初等数学方法中,方法1比方法2简单,在微积分方法中,对y微元要简单一些。

综上所述,用定积分来求三角形还是其他图形的面积,要先找面积单元,面积单元有两种形式,一种面积单元是ds=△xdy,对于△x,一般是右边的函数减去左边的函数,dy是要找到积分的上下限,且上限大于下限;另一种面积单元是ds=△ydx,对于△y,一般是上面的函数减去下面的函数,dx是要找到积分的上下限,也是上限大于下限。

,
相关推荐RECOMMEND
怎么把删除的微信聊天记录找回来(如何把删除的微信聊天记录找回来)
怎么把删除的微信聊天记录找回来?官网下载正版软件苹果恢复大师,并打开运行,现在小编就来说说关于怎么把删除的微信聊天记录找回来?下面内容希望能帮助到你,我们来一起看看吧!怎么把删除的微信聊天记录找回来官...
1973年出生的人将延迟几年退休(1973年出生属牛的人会赶上延迟退休吗)
1973年出生属牛的人,2022年49岁,按照现在执行的退休年龄,即按照国发(1978)104号文件规定的退休年龄,男性年满60岁退休,女工人年满50岁退休,女干部和缴纳职工养老保险的女灵活就业人员年...
羊的耳朵像什么形状(什么形状像羊的耳朵)
羊的耳朵像什么形状?羊耳朵的特点是尖而长,形状类似于椭圆形,今天小编就来聊一聊关于羊的耳朵像什么形状?接下来我们就一起去研究一下吧!羊的耳朵像什么形状羊耳朵的特点是尖而长,形状类似于椭圆形。羊的耳朵具...
越挫越勇的正能量励志(励志的正能量话语)
越挫越勇的正能量励志?就算失去了也要勇敢去追如果自己不勇敢,没人替你坚强,我来为大家科普一下关于越挫越勇的正能量励志?以下内容希望对你有帮助!越挫越勇的正能量励志就算失去了也要勇敢去追。如果自己不勇敢...
皮肤补水有什么用(皮肤补水的作用)
皮肤补水有什么用?皮肤补水可以提高皮肤的含水量,使皮肤看上去有光泽水润的感觉,使人看上去更有生命力,更年轻有活力延缓人类衰老的程度,避免皮肤出现皱纹、色斑、细纹、干纹等问题,今天小编就来说说关于皮肤补...
伞三折和五折的区别(伞三折和五折的区别介绍)
伞三折和五折的区别?三折伞就是可以折三折,它的特点是折叠方便,近年流行的铅笔伞,钢笔伞,超轻伞,更细更轻便,我来为大家科普一下关于伞三折和五折的区别?以下内容希望对你有帮助!伞三折和五折的区别三折伞就...