定积分一个广泛的应用就是在求解一些“看似不规则”的几何体的体积,之所以说看似不规则,是因为不规则之下还是有一定的“规则性”可言的,我们就是需要抓住这些线索进行积分运算得到体积。

方法1:切片法。

这里由于处理的方法思想和典型的离散的黎曼和到连续的积分的过程类似,因此这里不再重复推导,直接给出如何应用以及实例。

基于这条定理,我们能够直接介绍一下卡瓦列里原理。卡瓦列里原理表明,高度相同并且在每个高度上的横截面积相同的几何体的体积相同,直观的理解,就像下面这两堆“叠硬币”图。

下面我们看一些实例。

利用这种方法的计算体积具有较为严苛的限制,其中最重要的一点是,这个不规则几何体的横截面A(x)是典型的几何图形,利用这种方法计算体积能够归纳成如下的算法流程:

  1. 画出立体和典型的横截面草图
  2. 求典型横截面面积A(x)
  3. 求积分限
  4. 利用微积分基本定理求A(x)的积分

那么对于这个例子,基于草图的基础上,能够列出如下的定积分式:

再来看一个稍微有挑战性的图。

选择横截面是有技巧的,一个关键原则是选择的这个横截面沿积分变量所在的坐标轴移动的时候,横截面需要一直保持是典型平面图形的形式。依旧将x作为积分变量,则横截面A(x)是矩形,于是我们能够列出如下的式子:

方法2:

处理旋转体的圆盘方法。

其实这种方法本质上讲是一种处理旋转体的切片法。在介绍这种方法之前,有必要先介绍一下什么是旋转体:将某平面图形绕坐标轴旋转一周形成的空间几何体我们称之为旋转体。

旋转体非常的有规律可循,假设我们旋转是曲线f(x)和x轴围成的曲边梯形,我们能够发现,将x视为积分变量,横截面处处是典型的图形——圆,而半径恰好可以通过曲线f(x)给出。

让我们看几个实例。

容易列出如下的定积分式。

《University Calculus》-chape6-定积分的应用-求体积的更多相关文章

  1. 《University Calculus》-chape5-积分法-微积分基本定理

    定积分中值定理: 积分自身的定义是简单的,但是在教学过程中人们往往记得的只是它的计算方法,在引入积分的概念的时候,往往就将其与计算方法紧密的捆绑在一起,实际上,在积分简单的定义之下,微积分基本定理告诉 ...

  2. 《University Calculus》-chaper13-多重积分-二重积分的引入

    这一章节我们开始对多重积分的研究. 在此之前,我们首先来回忆起积分的过程,在平面中,面临求解不规则图形的面积(常叫曲边梯形)的时候,我们可以采取建立直角坐标系,然后通过得到不规则图形边界的函数表达式f ...

  3. 《University Calculus》-chape10-向量与空间几何学-向量夹角

    点积.向量夹角: 无论对于空间向量还是平面向量,我们所熟知的是:给出任意两个向量,我们都能够根据公式计算它们的夹角,但是这个夹角必须是将两个向量的起点重合后所夹成的小于等于π的角,可是,这是为什么呢? ...

  4. 《University Calculus》-chape4-极坐标与圆锥曲线-极坐标系下的面积与弧长

    极坐标系下的面积: 在直角坐标系下一样,这里在极坐标系下,我们面临一个同样的问题:如何求解一个曲线围成的面积?虽然两种情况本质上是一样的,但是还是存在一些细小的区别. 在直角坐标系下中,我们是讨论一条 ...

  5. 《University Calculus》-chape8-无穷序列和无穷级数-欧拉恒等式

    写在前面:写在前面的当然是对大天朝教材的吐槽啦. 曾记否,高中所学虚数和复平面的概念,如此虚无的概念到了大学一门叫<模拟电子技术>的课程中居然明目张胆的开始进行计算! 曾记否,高中的指对运 ...

  6. 《University Calculus》-chape8-无穷序列和无穷级数-基本极限恒等式

    基于基本的极限分析方法(诸多的无穷小以及洛必达法则),我们能够得到推导出一些表面上看不是那么显然的式子,这些极限恒等式往往会在其他的推导过程中用到,其中一个例子就是概率论中的极限定理那部分知识.

  7. 《University Calculus》-chape12-偏导数-基本概念

    偏导数本质上就是一元微分学向多元函数的推广. 关于定义域的开域.闭域的推广: 其实这个定义本质上讲的就是xoy面上阴影区域的最外面的一周,只不过这里用了更加规范的数学语言. 二次函数的图形.层曲线(等 ...

  8. 《University Calculus》-chape3-微分法-基本概念、定理

    所谓微分法其实就是我们所熟悉的导数,它是一种无限分割的方法,同积分法一样,它们是处理曲线和曲面的有利工具,也是一门很伟大的自然语言.微分方程就是一种名副其实的描述自然的语言. 同样这里如果取单侧导数, ...

  9. 《University Calculus》-chape6-定积分的应用-平面曲线长度

    平面曲线的长度: 积分的重要作用体现在处理曲线和曲面. 在这里我们讨论平面中一条用参数形式表达的曲线:x=f(t),y=g(t),a≤t≤b. 如图. y=f(x)形式的弧长计算: 之前我们讨论过平面 ...

随机推荐

  1. 《sed的流艺术之一》-linux命令五分钟系列之二十一

    本原创文章属于<Linux大棚>博客,博客地址为http://roclinux.cn.文章作者为rocrocket. 为了防止某些网站的恶性转载,特在每篇文章前加入此信息,还望读者体谅. ...

  2. HTML5 改良的 input 元素的种类

    html5中增加改良的input 元素 . 在过去我们制作网页输入框,会用到不少JS验证,如今有了HTML5写这种效果已经没有那么麻烦了,下面我来给大家介绍两种HTML5的input的新增加的类型应用 ...

  3. css(html)背景图优化合并

    图片本身的优化: 图像质量要求和图像文件大小决定你用什么格式的图片,用较小的图片文件呈现较好的图像质量. 当图片色彩过于丰富且无透明要求时,建议采用jpg格式并保存为较高质量. 当图片色彩过于丰富又有 ...

  4. IT全称

    1.jar,war,ear(摘自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_54bb7b950100wnbb.html) Jar文件(扩展名为. Jar)包含Java类的普通库.资 ...

  5. IP,TCP,UDP Checksum校验

    IP数据报的校验: IP数据报只需要对数据头进行校验,步骤如下: 将接收到的数据的checksum字段设置为0 把需要校验的字段的所有位划分为16位(2字节)的字 把所有16位的字相加,如果遇到进位, ...

  6. 在windows下创建.gitignore文件

    1.使用另存为的方式   2.在win7下,文件名输入 ”.gitignore.“ http://hbiao68.iteye.com/blog/2055496 http://lyhopq.github ...

  7. NOI冲刺计划2

    吐槽:距离上一次写计划还没有一个月呢,咋又喊要重写捏?可以直接从上一次的计划粘上个一大半. bzoj刷题速度还是在计划之内的,这大半个月中,我bzoj刷进500道,知识方面主要是把莫比乌斯反演系统性的 ...

  8. C++内存管理(超长,例子很详细,排版很好)

    [导语] 内存管理是C++最令人切齿痛恨的问题,也是C++最有争议的问题,C++高手从中获得了更好的性能,更大的自由,C++菜鸟的收获则是一遍一遍的检查代码和对C++的痛恨,但内存管理在C++中无处不 ...

  9. 开发的时候,一定要及时控制CPU使用率以及使用内存大小等三个问题(一个星期检查一次)

    一直专注于功能的开发,没注意CPU和内存.昨天无意中发现两个问题: 1. 程序启动后,什么都没干,CPU就50%了(单核).现在想找原因降低使用率,感觉无从下手,要是平时就注意这个问题就好了. 2. ...

  10. Oracle的常见错误及解决办法

    ORA-12528: TNS:listener: all appropriate instances are blocking new connections ORA-12528问题是因为监听中的服务 ...