定积分几何意义

news/2024/9/28 18:22:12

如下图所示,有一个由三条直线与一条曲线围成的特殊四边形,现在想求这个特殊四边形的面积(设为\(S\))

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如下图所示,用\(n\)个矩形去拟合特殊四边形,然后算出这些矩形的面积之和。

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\(n \to +\infin\),那么\(n\)个矩形的面积之和就无限趋近于\(S\)

用数学语言表达即为:

已知曲线方程为\(f(x)\)\(0 \le k \le 1\)

\[\begin{align} S \approx f(\frac{1}{n})\frac{1}{n} + f(\frac{2}{n})\frac{1}{n} + ... + f(\frac{k}{n})\frac{1}{n} + ... + f(\frac{n}{n})\frac{1}{n} \\ \\ f(\frac{1}{n})\frac{1}{n} + f(\frac{2}{n})\frac{1}{n} + ... + f(\frac{k}{n})\frac{1}{n} + ... + f(\frac{n}{n})\frac{1}{n} = \sum_{k=1}^{n}f(\frac{k}{n}) \frac{1}{n} \\ \\ S \approx \lim_{n\to +\infty} \sum_{k=1}^{n}f(\frac{k}{n}) \frac{1}{n} \\ \\ \lim_{n\to +\infty} \sum_{k=1}^{n}f(\frac{k}{n}) \frac{1}{n} = \int_{0}^{1} f(x)dx \\ \\ f(\frac{k}{n})对应 f(x), \quad \frac{1}{n} 对应 dx \end{align} \]

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