前面几节都是通过面积来解释的,其实这两者还是有一些区别:
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曲边梯形的面积是通过来定义的
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可以为负数,所以的内涵是更广泛的
下面是进一步的解释和细节。
设在区间上非负、。由直线、、及所围成的图形称为 曲边梯形 ,其中曲线弧称为 曲边 。
比如下图给出的就是一个曲边梯形。
设函数在区间上非负、,由直线、、及所围成的曲边梯形的面积定义为函数在区间上的,即:
如下图所示,的面积可以通过来逼近。
所以定义的面积为,如下图所示。
值得注意的是,曲边梯形的面积被定义为,但不是曲边梯形的面积,因为可以为负数:
设,若函数在区间上,则:(1)如果有,那么;
(2)如果有,那么。
若在区间上,则有。又由于,根据函数在区间上、及,所以有:
的情况同理可证。
以下图为例,根据上述定理有:
练习题 1
由、、及所围成的曲边梯形面积为:
对函数进行变形,可得:
所以是半径的圆的上半部分,因此、、及围成的曲边梯形就是下图中的红色部分。
所以该曲边梯形就是半径的圆的,所以其面积为:
练习题 2
请问的值为
、、及围成的图形如下图所示,在上非负、,所以这是。
根据本节的解释可以知道,就是该曲边梯形的面积,也就是上底为、下底为以及高为的梯形的面积,所以: