定积分的应用,关键是把问题写成
的形式,这时关键是把![]()
的意义搞清楚,这个观点称为微元法。
比如要求以
,
,
,
所围图形的面积,其中
,
连续,且
。我们考虑从
到
这个微元,它的面积可看成一个矩形,高近似地取
,其面积
。所以所围图形面积为
。


α
如果函数由极坐标给出,我们要求向径
,![]()
和函数
围成
的面积(如右上图)。考虑从
到
这个微元,它近似地可看成是个扇形,面积微元
,所以总面积
。
例1 求曲线
与
围成的图形面积。
解 画图如下,恰如“月上柳梢头,人约黄昏后”的一弯新月,切记做这类问题都要
画图,一是便于理解掌握,二是“诗配画”的意境是一个整体,绝不是单单几个公式一个答案所能涵盖的。
这里把
写成
,
写成
,它
们是有两个交点
的两条抛物线。
![]()
。

![]()
![]()
![]()
例2 求双纽线
所围成的图形面积。
解 作图如右上。
。
例3
求心脏线![]()
围成的面积。

![]()
![]()
![]()
![]()
。
由参数方程
,
围成的封闭图形,选点
,
,
围成的三角形作为微元,其面积
。
所以
。
y
(x+△x,y+△y)
(x,y)
(0,0)
x
例4 求旋轮线
与
轴围成的面积。
解
![]()
![]()
![]()
。
A(x)

a
b
x
设一物体位于平面
和
之间
,如果对任何
,垂直于![]()
轴的平面与该物体相交的截面积
为已知,考虑从
到
微元,其体积微元为
,故
。
y=f(x)
![]()
如果有一曲边梯形,沿
轴转
,得一旋转体,其体积微元
,故
。若该曲边曲线由参数方程
给出,则
。
y
ds dy
dx
O
x
考虑一段从
到
弧长微元,勾股定理给出
故弧长
。
特别地,曲线由
给出时,
。
由参数方程
定义的一段曲线,绕
轴旋转一周所得的旋转体,其表面积
微元
,故表面积
。
若曲线由
定义,则旋转体侧表面积
。
若曲线由极坐标方程
定义,则旋转体侧表面积
。
这是因为这时可看成参数方程
,
。
例 5 求两个半径相等,其轴垂直相交的圆柱面
与
所围成
的立体的体积。
z
a
x
a
a
x
y
解 在八个卦限中立体是对称的,我们只要在第一卦限中体积再乘以 8 即可。过点
作垂直于
轴的平面,它于该立体在第一卦限所截图形为一正方形,边长
,其面积为
,故体积为
。
例 6
求抛物面
与上半球面
,
所围
成的立体的体积。
z