今天我们来讲解一下高中的积分相关的知识要领。前面我们已经讲解了微分知识,有需要的话可以翻看阅读我前面关于微分的文章,而积分,其实就是微分的反计算过程。

一、积分定义

假设:

,那么对函数对x进行求积分,实际上就是求出这个微分函数的原函数。用数学表达式表达积分就是:

是的微分函数,为什么求它的积分,会多出一个c常数的呢?理由很简单,因为任意常数的微分都是0,所以我们求微分函数的原函数时,要加上一个任意常数,由此可见,一个函数的积分函数,解不是唯一的,因为c可取任意常数。因此我们真正求积分计算,都是进行固定x区间范围的定积分计算。

二、定积分

微积分基本定理:

假设是的微分函数,则有

上述就是微积分基本定理, 上述公式也叫牛顿-莱布尼茨公式。上述公式的含义是,对函数在[a,b]区间进行积分,等于b点原函数值减去a点原函数值。细心的同学可能会发现,为什么常数c不见了?那是因为两个常数c相减,正好减掉了,这样定积分就有确定解了。

三、积分的基本公式

,可推导出下面公式:

,可推导出下面公式:

,可推导出下面公式:

上述就是所有的积分基本公式,直接背下来就是了,别看公式好像很多,其实很多都是常识性的公式,不难记的。

四、积分求面积

如果是一个平面曲线方程,那么由曲线f(x)和直线x=a、x=b、y=0包围的区域的面积,可由求出。比如下述曲线:

高中的数学积分(高中积分知识要领)(1)

由曲线和直线x=0、x=6、y=0包围的阴影部分面积,用积分表示为:

如果求两条曲线f(x)、g(x)包围的x在[a,b]区间的面积,如下图:

高中的数学积分(高中积分知识要领)(2)

则计算公式是:

在这要强调一下,同学们不要看到公式里都是对进行积分,就那么死板只认为才能积分,只是个代号,实际可以是。所以函数,我们也可以转化为x关于y的函数,进而有,这样就意味着,我们既可以计算曲线与x轴相交的范围的面积,也可以求曲线与y轴相交的面积,把函数关系转变为再进行对y积分即可。比如下述曲线:

高中的数学积分(高中积分知识要领)(3)

求曲线与y轴的相交面积,实际就是计算积分。

积分面积计算注意点:

这里要注意,在面对使用积分计算面积题时,核心是要搞清楚目标面积的加、减关系,然后使用积分求出各个能求的部分的面积再进行加、减,即可得出目标面积。同时要注意,直线也是曲线方程,只不过是特殊曲线方程罢了,也是可以使用积分公式进行面积计算的。同时注意题目中往往不会显式给出直线方程,你可以根据图上的坐标数据自行求出直线方程。

四、积分求体积

曲线,围绕x轴转360度,形成的三维立体在x=[a,b]区间的体积为:

曲线,围绕y轴转360度,形成的三维立体在y=[a,b]区间的体积为:

大家看到没有,积分的厉害之处,在于可以精确计算出不规则平面的面积、不规则立体的体积,前提就是你能够对这些曲线进行方程建模,得到其抽象方程,那么计算面积、体积就是简单的积分计算问题了。所以我们工程应用上的核心是,建立目标对象的抽象方程

好了, 上面是整个高中的积分知识要领,看完本篇你可以说是了解了整个高中的积分知识了,看懂了你就是掌握了整个高中的积分知识点,希望能够帮助你提升对积分知识的理解,同学们,慢慢消化吧,感谢大家的阅读,下次再见。

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