定积分几何意义

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\(S\))

image


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。

image

\(n \to +\infin\),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:

已知图中曲线的方程为\(f(x)\)
\(n\)代表全部矩形的总数( \(0 < n \le 1\)
\(k\)代表任意一个矩形的序号( \(0 \le k \le 1\)

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

posted @ 2024-06-19 21:55  Preparing  阅读(8)  评论(0编辑  收藏  举报