使用微分来求蠡湖面积

补充微分知识

用微分来求湖的面积是可行的,不过先要把湖的边界数字化。

先用不定积分求要求面积函数f(x)的原函数F(x),再由牛顿-莱布尼兹公式f(x)在闭区间a,b上曲边梯形的面积=F(b)-F(a),不过要注意曲线在x轴下方的面积为负,要求的话取绝对值。

实际上就是求一个函数的原函数就可以,“S”上面的数字代入原函数,再减去下面的数字带入原函数的函数,所得的结果就是面积了。

扩展资料:

设函数y = f(x)在x的邻域内有定义,x及x + Δx在此区间内。

如果函数的增量Δy = f(x + Δx) - f(x)可表示为 Δy = AΔx + o(Δx)(其中A是不随Δx改变的常量,但A可以随x改变),而o(Δx)是比Δx高阶的无穷小(注:o读作奥密克戎,希腊字母)那么称函数f(x)在点x是可微的,且AΔx称作函数在点x相应于因变量增量Δy的微分,记作dy,即dy = AΔx。

函数的微分是函数增量的主要部分,且是Δx的线性函数,故说函数的微分是函数增量的线性主部(△x→0)。

参考资料来源:百度百科-微分

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第1个回答  2017-11-13
用微分来求湖的面积是可行的,不过先要把湖的边界数字化,不然还不如数方格,也是微分的一种形式了吧。
第2个回答  2017-11-13
写这个湖的诗少,名气小
第3个回答  2018-06-04

如何采用微积分求不规则图形的面积    小韩科技®©   方法不一定正确   杜绝抄袭

微积分学是微分学和积分学的总称。它是一种数学思想,‘无限细分’就是微分,‘无限求和’就是积分。

首先从百度地图截取带有比例尺的蠡湖2D平面图,如图1-1所示。

图1-1,蠡湖轮廓图

从图片分析可以看出,由于图片中湖面轮廓边沿复杂且没有具体的闭合曲线函数(虽然函数可以自己创造,但这里是一个多变函数),所以不能直接单纯使用高等数学中学到的一元积分、多元积分、极坐标的方法进行面积计算。

按照要求,为了可以计算出蠡湖面积,我们可以采用对积分区域进行无限微分,然后再无限求和的方法,具体如下:

1、对积分图形建立坐标。

2、对图片进行网格化分,借助PS等工具。

3、不断的缩小网格对区域微分,网格越小越接近真实面积。

4、网格微分到一定程度,对微分后的小面积求和。

5、通过比例算出对应的实际面积值。

对图片第一次微分后如图1-2所示,继续对所求区域微分,过程不在描述。

图1-2,蠡湖网格化

网格不同,取值面积也不同,当我们对所取区域微分到单个面积为7952.4平方米时,湖面轮廓基本可以勾勒出来,此时方形格子数大约为1000左右,取1000计算。

这里对最终的微分图进行面积积分计算得到蠡湖面积大约7.9平方千米,可以看出还是有误差纯在,为了提高计算的精确度,应将格子面积精度提高,还可以对积分区域无限微分,无限逼近区域轮廓。

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