几何画板求两个函数差的定积分的方法

 时间:2024-10-15 20:54:57

1、先从简单问题入手。求函数f(x)=x²-3x+3与g(x)=x+5图象围成的图形的面积。单击图标---绘制新函数,输入表达式后,按确定画出第一个函数的图象。

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2、用同样的方法,我们画出第二个函数图象。

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3、现在,两个图象都画好了。我们要确定积分区间的端点数值,很显然这两个数值就是两条曲线的交点横坐标。我们必须马上求出交点坐标。

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4、单击自定义工具---函数工具,在下图显示的地方打勾。这个时候自定义工具功能就变成求交点了。

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5、单击两个函数表达式,移动鼠标,当图上显示intersection时松开鼠标,两个交点就可顺利求出来。积分区间就是[-0.44949,4.49949]。

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6、接下来新建一个参数,单击图表菜单,新建参数,数值选择默认。单击显示菜单,隐藏一些无须显示的数据。

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7、把自定义工具改成求两个函数差的定积分。具体操作如下图所示。

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8、现在可以开始求定积分了。注意积分函数应为g(x)-f(x),所以先单击g(x),再单击f(x),然后是参数t1,移动鼠标对准第一个交点,单击鼠标。这时积分下限和交点横坐标一样,表示对齐了。

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9、继续移动鼠标,直到对齐第二个交点,单击鼠标。

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10、这时,定积分值已经计算出来了,两曲线围成的面积是19.59592。如果不是求两个交点之间的函数差的定积分,而是任意区间上两个函数图象围成的面积,那该怎么算呢?

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11、我们来计算[-2,1]区间上,两个函数图象围成的面积。我们如果把积分函数看做f(x)-g(x),求出来的结果会怎样?下图中不同颜色的面积符号相反一正一负,互相抵消,结果就错了。

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12、由于涉及到函数值大小问题,必须求出交点来。把一个定积分分两步计算,[-2,-0.44949] 和 [-0.44949,1]上分别求积分。

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13、在区间[-2,-0.44949]上,积分函数是f(x)-g(x),算出结果如下。

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14、在区间[-0.44949,1]上,积分函数为g(x)-f(x),计算结果如下。

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15、单击度量---计算,单击两个积分值,确定。

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16、最后的结果出来了,就是这两个区域的面积和。你学会了吗?

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