定积分在几何上的应用

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了定积分在几何上的应用。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

定积分的元素法

目录

定积分的元素法

 平面图形的面积问题:

 ​编辑

 极坐标方程

 例题:

旋转体的体积:

 平面曲线的弧长:

 弧长的三个公式:

 例题:


 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-791444.html

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 例如:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 步骤1:我们先把区间a,b分成n个区间

步骤2:我们在一个区间中设置一点ξ点,用这一点的函数值代替区间内部所有的函数值,让函数值×这一点的区间长度

步骤3:我们把这n个区间的面积全部加起来表示曲边梯形面积的近似值。

步骤4:我们求出当d趋近于0时,面积的近似值的极限,d表示区间长度的最大值,当最大值趋近于0时,表示近似值无限接近于真实值。

这个极限就是我们求的曲边梯形面积的准确值。

我们如何求一个区间的面积呢?

如图:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

这种方法就叫做定积分的元素法。

 平面图形的面积问题:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 如图所示,我们要求阴影部分的面积

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 我们进行求解:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 我们也可以尝试在y轴进行积分:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

在y轴进行积分时:

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 极坐标方程

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 我们先引出极坐标方程的一般规律

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

我们如何求围成图形的面积呢?

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 所以极坐标围成图形的面积公式:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 例题:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

旋转体的体积:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 例如:求如图所示的曲边梯形绕x轴旋转一周形成的旋转体的体积

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 所以绕x轴旋转的体积公式是:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 假如我们要把这个图像绕y轴进行旋转呢?

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 我们转出的就是一个圆筒,我们要求圆筒的体积可以把圆筒展开成为一个长方体。

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 我们直接带入公式:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 所以平行截面积为已知的立体的体积公式为

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 对于旋转体绕x轴y轴形成的体积问题,也可以使用这种方法解决:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 例如该图像绕x轴旋转形成的面积。

截面的面积是一个圆。

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 平面曲线的弧长:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 我们首先把弧分成n个小区间,在这n个小区间中,用直线来代替曲线。

然后把这些曲线加起来求出来的就是弧长的近似值,我们再使用极限,入代表的含义是这n个区间中长度的最大值,当最大值都趋近于0,这个过程代表无限,通过无限过程把曲线的问题转换为直线。

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 我们要注意,dx在这里并不能够代表曲线,我们可以 通过三角函数更具体的表示出曲线的长度。

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

再进行积分,所以我们要求作的弧长公式为:

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 弧长的三个公式:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 例题:

积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 积分的几何应用的实例,算法,线性代数

   积分的几何应用的实例,算法,线性代数

 

 

到了这里,关于定积分在几何上的应用的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 线性代数的本质——几何角度理解

    B站网课来自 3Blue1Brown的翻译版,看完醍醐灌顶,强烈推荐: 线性代数的本质 本课程从几何的角度翻译了线代中各种核心的概念及性质,对做题和练习效果有实质性的提高,下面博主来总结一下自己的理解 在物理中的理解是一个有 起点和终点的方向矢量 ,而在计算机科学中

    2024年02月02日
    浏览(62)
  • 线性代数行列式的几何含义

    行列式可以看做是一系列列向量的排列,并且每个列向量的分量可以理解为其对应标准正交基下的坐标。 行列式有非常直观的几何意义,例如: 二维行列式按列向量排列依次是 a mathbf{a} a 和 b mathbf{b} b ,可以表示 a mathbf{a} a 和 b mathbf{b} b 构成的平行四边形的面积 ∣ a b ∣

    2024年02月11日
    浏览(50)
  • 线性代数克莱姆法则的几何含义

    以二元一次方程组的求解为例: { a c a 1 + b c b 1 = c 1 a c a 2 + b c b 2 = c 2 left{begin{array}{l} a_{c}a_{1} +b_{c}b_{1} =c_{1} \\\\ a_{c}a_{2} +b_cb_{2} =c_{2} end{array}right. { a c ​ a 1 ​ + b c ​ b 1 ​ = c 1 ​ a c ​ a 2 ​ + b c ​ b 2 ​ = c 2 ​ ​ 其中 a c a_c a c ​ 和 b c b_c b c ​ 是我们待求的参数。

    2024年02月12日
    浏览(45)
  • MIT线性代数-方程组的几何解释

    假设有一个方程组 A X = B AX=B A X = B 表示如下 2 x − y = 0 (1) 2x-y=0tag{1} 2 x − y = 0 ( 1 ) − x + 2 y = 3 (2) -x+2y=3tag{2} − x + 2 y = 3 ( 2 ) 矩阵表示如下: [ 2 − 1 − 1 2 ] [ x y ] = [ 0 3 ] (3) begin{bmatrix}2-1\\\\\\\\-12end{bmatrix}begin{bmatrix}x\\\\\\\\yend{bmatrix}=begin{bmatrix}0\\\\\\\\3end{bmatrix}tag{3} ​ 2 − 1 ​

    2024年04月15日
    浏览(46)
  • 李沐 《动手学深度学习》预备知识 线性代数与微积分

    李沐《动手学深度学习》预备知识 张量操作与数据处理 教材:李沐《动手学深度学习》 标量(scalar) 仅包含一个数值被称为标量,标量由只有一个元素的张量表示。 向量 向量可以被视为标量值组成的列表,向量由一维张量表示。一般来说,张量可以具有任意长度,取决于

    2024年01月20日
    浏览(67)
  • 使用几何和线性代数从单个图像进行 3D 重建

    使用几何和线性代数从单个图像进行 3D 重建 萨蒂亚         3D重构是一个挑战性题目,而且这个新颖的题目正处于启发和膨胀阶段;因此,各种各样的尝试层出不穷,本篇说明尝试的一种,至于其它更多的尝试,我们在陆续的跟踪中。 图1         以上这3张图片有什

    2024年02月13日
    浏览(39)
  • 线性代数学习笔记4-1:线性方程组的数学和几何意义、零空间/解空间/核

    求解方程 A x ⃗ = v ⃗ mathbf Avec x=vec v A x = v 首先说明系数矩阵的 行数和列数的意义 : 对于系数矩阵 A mathbf A A ,其行数代表方程个数,列数代表未知量个数 对于系数矩阵 A mathbf A A ,矩阵对应线性变换 矩阵 行数 代表变换后的基向量、 x ⃗ vec x x 和 v ⃗ vec v v 等向量的

    2024年02月02日
    浏览(50)
  • LA@n维向量@解析几何向量和线性代数向量

    n维向量 由 n n n 个有次序的数 a 1 , a 2 , ⋯   , a n a_1,a_2,cdots,a_n a 1 ​ , a 2 ​ , ⋯ , a n ​ 组成的 有序数组 称为 n维向量 ,简称 向量 数 a i a_i a i ​ 称为向量的第 i i i 个 分量 向量类型 实向量和复向量 分量全为实数的向量称为 实向量 ,分量是复数的向量称为 复向量 (实向量

    2024年02月12日
    浏览(46)
  • 线性代数与解析几何——Part4 欧式空间 & 酉空间

    线性代数与解析几何——Part4 欧式空间 酉空间 1. 欧氏空间 1. 定义 性质 2. 内积表示与标准正交基 3. 欧氏空间的同构 4. 欧氏空间的线性变换 5. 欧氏空间的子空间 2. 酉空间 1. 定义 性质 2. 酉变换 3. Hermite变换 4. 规范变换 1. 定义 性质 定义7.1.1 设 V V V 是实数域 R bold{R} R 上的线

    2024年02月09日
    浏览(45)
  • 线性代数的学习和整理5: 矩阵的加减乘除及其几何意义

    目录 1 矩阵加法 1.1 矩阵加法的定义 1.2 加法的属性 1.2.1 只有同类型,相同n*m的矩阵才可以相加 1.2.1 矩阵加法的可交换律: 1.2.2 矩阵加法的可结合律: 1.3矩阵加法的几何意义 2  矩阵的减法 2.1 矩阵减法定义和原理基本同 矩阵的加法 2.2 矩阵减法的几何意义 3 矩阵标量乘法

    2024年02月11日
    浏览(46)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包