设xOy平面上有正方形D={(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1}及直线l:x+y=t(t≥0)。若S(t)表示正方形D位于直线l左下方部分的面积,试求∫0xS(t)dt(x≥0)。

admin2018-04-14  45

问题 设xOy平面上有正方形D={(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1}及直线l:x+y=t(t≥0)。若S(t)表示正方形D位于直线l左下方部分的面积,试求∫0xS(t)dt(x≥0)。

选项

答案先写出面积S(t)的(分段)表达式。 当0<t<1时,图形为三角形,利用三角形的面积公式: S(t)=1/2t2; 当1<t<2时,图形面积可由正方形面积减去小三角形面积,其中由于x+y=t与y=1交点的横坐标为t-1,于是,小三角形的边长为:1-(t-1)=2-t,所以 S(t)=1-[*](2-t)2=1-[*](t2-4t+4)=-[*]t2+2t-1; 当t>2时,图形面积就是正方形的面积:S(t)=1,则 [*] 当0≤x≤1时,∫0xS(t)dt=∫0x1/2t2dt=(1/2.t3/3)|0x=x3/6; 当1<x≤2时,∫0xS(t)dt=∫01S(t)dt+∫1xS(t)=∫011/2t2dt+∫1x[1-[*](t-2)2]dt [*] 当x>2时,∫0xS(t)dt=∫02S(t)dt+∫2xS(t)dt=1+∫2x1dt=x-1。 因此, [*]

解析
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