《高中數(shù)學(xué)課件第二章第13節(jié)《定積分與微積分基本定理》》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué)課件第二章第13節(jié)《定積分與微積分基本定理》(46頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 1 .了解定積分的實(shí)際背景,了解定積分的基本 思想,了解定積分的概念.2 .了解微積分基本定理的含義. 1 .定積分的性質(zhì)(1 ) kf(x)dx ;(2 ) f1 (x)f2 (x)dx ;(3 ) f(x)dx .f(x)dx(k為常數(shù)) f1 (x)dx f2 (x)dx f(x)dx f(x)dx(其中acb) 2 .微積分基本定理 一般地,如果F(x)f(x),且f(x)是區(qū)間a,b上的連續(xù)的 函數(shù), f(x)dx . 這個(gè)結(jié)論叫做微積分基本定理,又叫做牛頓萊布尼茲公式. 其中F(x)叫做f(x)的一個(gè)原函數(shù). F(b)F(a)為了方便,我們常把F(b)F(a)記作 ,即 f(x)
2、dx . F(x)F(x) F(b)F(a) 1 .定積分 cosxdx () A.1B.0 C.1 D.解析: cosxdxsinx sinsin00 .答案:B 2 .已知k0, (2 x3 x2 )dx0,則k () A.0 B.1 C.0或1 D.以上均不對(duì)解析: (2 x3 x2 )dx 2 xdx 3 x2 dxx2 x3 k2k30 . k0或k1 .又k0, k1 .答案:B 3 .設(shè)函數(shù)f(x)xmax的導(dǎo)函數(shù)f(x)2 x1,則 f( x)dx的值等于 () A. B. C. D. 解析: f(x)2 x1, m2,a1,即f(x)x2x.答案:A 解析:答案:2 (e1
3、) 5 .曲線y 與直線yx,x2所圍成圖形面積為.解析:答案: ln2 利用微積分基本定理求定積分,其關(guān)鍵是求出被積函數(shù)的原函數(shù),求一個(gè)函數(shù)的原函數(shù)與求一個(gè)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)是互逆運(yùn)算,因此應(yīng)注意掌握一些常見函數(shù)的導(dǎo)數(shù). 特別警示(1 )若函數(shù)f(x)為偶函數(shù),且在區(qū)間a,a上連續(xù),則 f(x)dx2 f(x)dx;若f(x)是奇函數(shù),且在區(qū)間a,a上連續(xù),則 f(x)dx0 .(2 )如果被積函數(shù)是絕對(duì)值函數(shù)或分段函數(shù),那么可以利用定積分的性質(zhì) f(x)dx f(x)dx f(x)dx,根據(jù)函數(shù)的定義域,將積分區(qū)間分解為若干部分,代入相應(yīng)的解析式,分別求出積分值,相加即可. 求下列定積分: 思路點(diǎn)
4、撥 課堂筆記 (4 )令f(x)3 x34 sinx,x , f(x)在 , 上為奇函數(shù), 1 .求由兩條曲線圍成的圖形的面積的解題步驟(1 )畫出圖形;(2 )確定圖形的范圍,通過解方程組求出交點(diǎn)的橫坐標(biāo),定出 積分的上、下限;(3 )確定被積函數(shù),特別要注意分清被積函數(shù)的上、下位置;(4 )寫出平面圖形面積的定積分的表達(dá)式;(5 )運(yùn)用微積分基本定理計(jì)算定積分,求出平面圖形的面積. 2 .幾種典型的曲邊梯形面積的計(jì)算方法 (1 )由三條直線xa、xb(ab)、x 軸,一條曲線y f(x)f(x)0 圍成 的曲、邊梯形的面積(如圖(1 ): (2 )由三條直線xa、xb(ab)、x 軸、一條
5、曲線yf(x)f(x)0 圍成 的曲邊梯形的面積(如圖(2 ): (3 )由兩條直線xa、xb(ab)、兩條曲線yf(x)、y g(x)f(x)g(x)圍成的平面圖形的面積(如圖(3 ): 求曲線yx2,直線yx,y3x圍成的圖形的面積.思路點(diǎn)撥 課堂筆記作出曲線yx2,直線yx,y3 x的圖象,所求面積為圖中陰影部分的面積.解方程組 得交點(diǎn)(1 ,1 ),解方程組 得交點(diǎn)(3 ,9 ),因此,所求圖形的面積為 若將本例中“直線yx,y3 x”改為“yx32 x”,又該如何求解?解:由x32 xx2 x1 ,0 ,2,所以面積為S (x32 xx2 )dx (x2x32 x)dx 定積分在物理
6、中的應(yīng)用,主要包括求變速直線運(yùn)動(dòng)的路程;求變力所做的功兩部分內(nèi)容.(1 )要求一個(gè)物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移,只要求出其運(yùn)動(dòng)的 速度函數(shù),再利用微積分基本定理求出該時(shí)間段上的定 積分即可,即物體做變速直線運(yùn)動(dòng)的路程s,等于其速度 函數(shù)vv(t)(v(t)0 )在時(shí)間區(qū)間a,b上的定積分 v(t)dt.另外物體做變速直線運(yùn)動(dòng)的速度v,等于其加速度 函數(shù)aa(t)在時(shí)間區(qū)間a,b上的定積分 a(t)dt. (2 )如果變力F(x)使得物體沿力的方向由xa運(yùn)動(dòng)到xb(a b),則變力F(x)對(duì)物體所做的功W F(x)dx. 列車以7 2 km/h的速度行駛,當(dāng)制動(dòng)時(shí)列車獲得加速度a0 .4 m/s2,問
7、列車應(yīng)在進(jìn)站前多長時(shí)間,以及離車站多遠(yuǎn)處開始制動(dòng)?思路點(diǎn)撥 課堂筆記因列車停車在車站時(shí),速度為0 .故應(yīng)先求出速度的表達(dá)式,之后令v0,求出t.再根據(jù)v和t應(yīng)用定積分求出路程.已知列車速度v07 2 km/h2 0 m/s,列車制動(dòng)時(shí)獲得的加速度為a0 .4 m/s2,設(shè)列車開始制動(dòng)到經(jīng)過t秒后的速度為v,則vv0 adt2 0 0 .4 dt2 00 .4 t,令v0,得t5 0 (s). 設(shè)該列車由開始制動(dòng)到停止時(shí)所走的路程是s,則S vdt (2 00 .4 t)dt5 0 0 (m),所以列車應(yīng)在進(jìn)站前5 0 s,以及離車站5 0 0 m處開始制動(dòng). 高考對(duì)該部分內(nèi)容的常規(guī)考法為:利用
8、微積分基本定理求已知函數(shù)在某一區(qū)間上的定積分或求曲邊梯形的面積.0 9年廣東高考以物理知識(shí)為載體,考查了定積分的幾何意義以及考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力,是高考對(duì)該部分內(nèi)容考查的一個(gè)新方向. 考題印證 (2 0 0 9 廣東高考)已知甲、乙兩車由同一起點(diǎn)同時(shí)出發(fā),并沿同一路線(假定為直線)行駛.甲車、乙車的速度曲線分別為v甲和v乙(如圖所示).那么對(duì)于圖中給定的t0和t1,下列判斷中一定正確的是 () A.在t0時(shí)刻,兩車的位置相同 B.t 0時(shí)刻后,乙車在甲車前面 C.在t1時(shí)刻,甲車在乙車前面 D.t1時(shí)刻后,甲車在乙車后面 【解析】路程S甲 v(t)dt的幾何意義為曲線v甲與
9、tt1及t軸所圍的區(qū)域面積,同理S乙 v(t)dt的幾何意義為曲線v乙與tt1及t軸所圍的區(qū)域面積.由圖易知S甲S乙,因而選C.【答案】C 自主體驗(yàn) 在區(qū)間0 ,1 上給定曲線yx2,若 0 ,1 ,則圖中陰影部分的面積S1與 S2之和最小值為. 解析:S1面積等于邊長為t與t2矩形面積去掉曲線yx2與x軸、直線xt所圍成的面積,即 S2的面積等于曲線yx2與x軸、xt,x1圍成面積去掉矩形面積,矩形邊長分別為t2,(1t),即 所以陰影部分面積S為 S(t)4 t22 t4 t(t )0時(shí),得t0,t .當(dāng)t 時(shí),S最小,且最小值為S( ) .答案: 1 .(2 0 0 9 福建高考) (1
10、cosx)dx等于 () A.B.2 C.2 D.2 解析:答案:D 2 .(2 0 1 0 開原模擬)若 (2 x )dx3ln2 ,則a的值為 () A.6 B.4 C.3 D.2解析:答案:D 3 .如圖,陰影部分的面積為 () 解析:陰影部分的面積為答案:C 4 .設(shè)函數(shù)f(x)ax2c(a0 ),若 f(x)dx f(x0 ),0 x0 1, 則x0的值為.解析:答案: 5 .ysinx(0 x2 )與x軸所圍成圖形的面積是.解析:答案:4 6 .在曲線yx2 (x0 )上某一點(diǎn)A處作一切線使之與曲線以及x 軸所圍的面積為 .試求:切點(diǎn)A的坐標(biāo)及過切點(diǎn)A的切 線方程.解:如右圖.設(shè)切點(diǎn)A(x0,y0 ),由y2 x,得過點(diǎn)A的切線方程為yy02 x0 (xx0 ),即y2 x0 x .令y0,得x .即C( ,0 ). 設(shè)由曲線和過A點(diǎn)的切線及x軸所圍成圖形面積為S, 即:所以x01,從而切點(diǎn)A(1 ,1 ),切線方程為y2 x1 .