Геометрический смысл определенного интеграла связан с понятием криволинейной трапеции.
Рассмотрим функцию , непрерывную на отрезке и принимающую на нем неотрицательные значения (). Фигуру, ограниченную сверху графиком функции , сбоку — прямыми и , снизу — отрезком оси , называют криволинейной трапецией (рис. 23.1).
Вспомним принцип введения определенного интеграла. Мы составляли интегральные суммы , задающиеся формулой: .
Поскольку на отрезке функция принимает неотрицательные значения, то каждое слагаемое интегральной суммы равно площади прямоугольника с основанием и высотой (). А вся сумма равна площади «ступенчатой фигуры», получающейся объединением рассматриваемых прямоугольников (рис. 23.2).
Обозначим площадь искомой криволинейной трапеции Она приближенно будет равна площади ступенчатой фигуры : . Чем меньше будет длина каждого отрезка , тем точнее приближение. Поэтому за точное значение площади криволинейной трапеции принимается предел, к которому стремится площадь ступенчатой фигуры , когда неограниченно возрастает так, что .
Итак, , а это есть ни что иное, как определенный интеграл . Получили, что . Следовательно, определенный интеграл от неотрицательной функции численно равен площади криволинейной трапеции, ограниченной графиком функции , прямыми и , отрезком оси . В этом и заключается геометрический смысл определенного интеграла.
Эта лекция взята с главной страницы на которой находится курс лекций с теорией и примерами решения по всем разделам высшей математики:
Другие лекции по высшей математике, возможно вам пригодятся: