定積分法及曲線下的面積(DSE M1)

定積分是曲線下多個長方形面積之和的極限,計算方法為 ∫ab f(x) dx = F(b) − F(a)。在 M1 中,它用來求 y = f(x)、x 軸及直線 x = a、x = b 所圍成的面積。

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例題 1 中 y = e^(x/2) 之下的面積:上限由 0 移至 3 時逐漸增大,最後約為 6.963。 自己試試 →

定積分的性質

微積分基本定理∫ab f(x) dx = F(b) − F(a)
上下限互換∫ab f(x) dx = −∫ba f(x) dx
分割區間∫ac = ∫ab + ∫bc
面積∫ab f(x) dx,其中 f(x) ≥ 0

定積分法及面積例題詳解

例題 1:指數曲線下的面積

求由 y = ex/2、x 軸及直線 x = 0、x = 3 所圍成的面積。

  1. ∫03 ex/2 dx = [2ex/2]03
  2. = 2e1.5 − 2
  3. ≈ 6.963

答案: 2(e1.5 − 1) ≈ 6.963 平方單位

例題 2:代換並轉換上下限

計算 ∫01 x(x² + 1)³ dx。

  1. 設 u = x² + 1,du = 2x dx
  2. 上下限:x = 0 → u = 1,x = 1 → u = 2
  3. ∫12 ½u³ du = [u⁴/8]12 = 16/8 − 1/8
  4. = 15/8

答案: 15/8

💡 應試陷阱與秘訣 (DSE 奪星陷阱)

⚠️ 變數換了,上下限也要換設 u = g(x) 後,上下限變為 g(a) 及 g(b)。課程說明明確要求這一點;以 u 積分卻用 x 的上下限是錯誤的。
⚠️ M1 的面積不包括甚麼曲線與 y 軸之間的面積,以及兩條曲線之間的面積,並不在 M1 的要求之內。旋轉體體積屬於 M2。

✏️ 自我測試:互動練習

溫習方法:點擊以下任何題目,即時在坐標網格載入並核對計算步驟。

(面積)求 y = 3x² + 2 由 x = 1 至 x = 3 之下的面積並塗上陰影。
(代換並轉換上下限)計算 ∫ 2x e^(x²) dx(由 0 至 1)。
(直線運動)某質點的速度為 v = 6e^(−0.5t)。求由 t = 0 至 t = 4 所走的距離。

常見問題

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