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微積分 Chapter7     积分的应用
积分的应用 7.1  曲線間的面積 7.2  體積 7.3  柱形殼法求體積 7.4  弧長 7.5  物理及工程上的應用 7.6  微分方程
如果函數  f  和 g 在 [ a, b ] 中是連續的而且 f  ( x ) ≧  g  ( x ) ,用 S 表示曲線 y  =  f  ( x ) 及 y  = g  ( x ) 和垂直線 x  =  a 及 x  =  b 圍起來的區域 ( 如圖 1) 。 7.1  曲線間的面積 微積分 , 7.1,  頁 7-2
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1. 微積分 , 7.1,  頁 7-2
2.  如果函數  f  和 g 在 [ a, b ] 中是連續的而且 f  ( x ) ≧  g  ( x ) ,用 S 表示曲線 y  =  f  ( x ) 及 y  = g  ( x ) 和垂直線 x  =  a 及 x  =  b 圍起來區域面積 A 為 微積分 , 7.1,  頁 7-2
7.2  體積 微積分 , 7.1,  頁 7-2
体积的定义   假設物體  S  介於 x  =  a  和 x  =  b 之間。用 P x 表示過點 x 且垂直於 x 軸的平面,而 A  ( x ) 則是 P x 和 S 相交的橫截面面積。如果 A 是一個可積函數,那麼 S 的體積 (volume) 就定義為 微積分 , 7.2,  頁 7-9
微積分 , 7.2,  頁 7-10
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7.3  柱形殼法求體積 微積分 , 7.3,  頁 7-18
2. 如圖 3 所示  把曲線 y  = f  ( x ) 下方從  a  到  b 圍起來的區域繞  y 軸一圈得到的實體體積為 其中  0 ≦  a  <  b 微積分 , 7.3,  頁 7-19
微積分 , 7.3,  頁 7-20
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微積分 , 7.4,  頁 7-23
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1. 7.4  弧長 微積分 , 7.4,  頁 7-23
令 ? y  i = y  i  – y  i-1 ,線段長變成 微積分 , 7.4,  頁 7-23
2.  曲線長度公式  如果 f  ’ 在 [ a, b ] 連續,那曲線 y =  f  ( x ) , a  ≦  x  ≦  b 的長度會是 微積分 , 7.4,  頁 7-24
3. 微積分 , 7.4,  頁 7-24
4. 微積分 , 7.4,  頁 7-25
5. 微積分 , 7.4,  頁 7-26
6. 微積分 , 7.4,  頁 7-26
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8. 微積分 , 7.4,  頁 7-26
把 物體從 a 移動到 b 作用的功 定義為這個估計值在 n ->∞ 時的極限 7.5  弧長 微積分 , 7.5,  頁 7-31
我們稱一個包含有未知的函數及其導數的方程式為 微分方程 (differential equation) 。 下面是一些微分方程的例子: 7.6  微分方程 微積分 , 7.6,  頁 7-43
1. 2. 3.   微積分 , 7.6,  頁 7-43
在微分方程中出現的最高階的導數,就稱為這個微分方程的 階 (order) 。所以方程式 1 、 2 及 3 分別是一階、二階及三階的。 如果把 y  =  f  ( x ) 和它的導數代入方程式後等號二邊一樣,我們就說  f  這個微分方程的一個 解 (solution) 。 微積分 , 7.6,  頁 7-43 ~ 7-44
可分離方程式 我們把可以寫成 的微分方程式為 可分離方程 (separable equation) ,因為方程式的右邊可以分成  x 的函數和  y  的函數二個部分。  微積分 , 7.6,  頁 7-44
像在物理現象中,我們常常會想要找出滿足像 y  ( x 0 )=  y 0 的條件的解。這樣的條件稱為 初始條件 (initial condition) ,而找出滿足初始條件的解的過程,就稱為 初值問題 (initial-value problem) 。   微積分 , 7.6,  頁 7-45
對數成長 其中 k 是常數。方程式 7 稱為 對數方程 (logistic differential equation) 。 微積分 , 7.6,  頁 7-47

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