《高三數(shù)學(xué)北師大版理一輪教師用書:第3章 第7節(jié) 定積分與微積分基本定理 Word版含解析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三數(shù)學(xué)北師大版理一輪教師用書:第3章 第7節(jié) 定積分與微積分基本定理 Word版含解析(8頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第七節(jié)定積分與微積分基本定理最新考綱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定積分的有關(guān)概念與幾何意義(1)定積分的定義如果函數(shù) f(x)在區(qū)間a,b上連續(xù),用分點(diǎn)將區(qū)間a,b等分成 n 個(gè)小區(qū)間,在每個(gè)小區(qū)間上任取一點(diǎn)i(i1,2,n),作和式 sf(1)x1f(2)x2f(i)xif(n)xn.當(dāng)每個(gè)小區(qū)間的長(zhǎng)度x 趨于 0 時(shí), s的值趨于一個(gè)常數(shù)A.我們稱常數(shù) A 叫作函數(shù) f(x)在區(qū)間a,b上的定積分,記作錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dx,即錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dxA.在錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dx 中,a 與 b 分別叫做積分下限與積分上限,
2、區(qū)間a,b叫做積分區(qū)間,函數(shù) f(x)叫做被積函數(shù),x 叫做積分變量,f(x)dx 叫做被積式(2)定積分的幾何意義圖形陰影部分面積S錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dxS錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dxS錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dxS錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!g(x)dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)g(x)dx2定積分的性質(zhì)(1)錯(cuò)誤錯(cuò)誤!1dxba;(2)錯(cuò)誤錯(cuò)誤!kf(x)dxk錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dx(k 為常數(shù));(3)錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f1(x)f2(x)dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f1(x)dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f2(x)dx;(4)錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dx(其中 acb)3微積分
3、基本定理如果連續(xù)函數(shù) f(x)是函數(shù) F(x)的導(dǎo)函數(shù),即 f(x)F(x),那么錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dxF(b)F(a),這個(gè)結(jié)論叫作微積分基本定理,又叫作牛頓萊布尼茨公式通常稱F(x)是 f(x)的一個(gè)原函數(shù)為了方便,常把 F(b)F(a)記作 F(x)|ba,即錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dxF(x)|baF(b)F(a)常用結(jié)論函數(shù) f(x)在閉區(qū)間a,a上連續(xù),則有(1)若 f(x)為偶函數(shù),則錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dx2錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dx.(2)若 f(x)為奇函數(shù),則錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dx0.一、思考辨析(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”)(1)設(shè)函數(shù) yf(x)在區(qū)間a,b上連續(xù),則錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f
4、(x)dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(t)dt.()(2)定積分一定是曲邊梯形的面積()(3)若錯(cuò)誤錯(cuò)誤!f(x)dx0,那么由 yf(x)的圖像,直線 xa,直線 xb 以及 x 軸所圍成的圖形一定在 x 軸下方()答案(1)(2)(3)二、教材改編1已知質(zhì)點(diǎn)的速率 v10t,則從 t0 到 tt0質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過的路程是()A10t20B5t20C103t20D53t20BS錯(cuò)誤錯(cuò)誤!vdt錯(cuò)誤錯(cuò)誤!10tdt5t2|t005t20.2錯(cuò)誤錯(cuò)誤!1x1dx_.1錯(cuò)誤錯(cuò)誤!1x1dxln(x1)|e12ln eln 11. 3.錯(cuò)誤錯(cuò)誤!1x2dx_.4錯(cuò)誤錯(cuò)誤!1x2dx 表示由直線 x0,x1,y0 以及曲
5、線 y 1x2所圍成的圖形的面積,錯(cuò)誤錯(cuò)誤!1x2dx4.4曲線 yx2與直線 yx 所圍成的封閉圖形的面積為_16如圖,陰影部分的面積即為所求由yx2,yx,得 A(1,1)故所求面積為 S錯(cuò)誤錯(cuò)誤!(xx2)dx12x213x3|1016.考點(diǎn) 1定積分的計(jì)算計(jì)算定積分的步驟(1)把被積函數(shù)變形為冪函數(shù)、正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、指數(shù)函數(shù)與常數(shù)的積的和或差(2)把定積分變形為求被積函數(shù)為上述函數(shù)的定積分(3)分別用求導(dǎo)公式的逆運(yùn)算找到一個(gè)相應(yīng)的原函數(shù)(4)利用微積分基本定理求出各個(gè)定積分的值,然后求其代數(shù)和1.計(jì)算錯(cuò)誤錯(cuò)誤!x1x dx 的值為()A.34B.32ln 2C.52ln 2D.3l
6、n 2B錯(cuò)誤錯(cuò)誤!x1x dx12x2ln x|212ln 21232ln 2.故選 B.2.錯(cuò)誤錯(cuò)誤!(sin xcos x)dx_.2錯(cuò)誤錯(cuò)誤!(sin xcos x)dx(cos xsin x)|0112.3.錯(cuò)誤錯(cuò)誤!|x1|dx_.12錯(cuò)誤錯(cuò)誤!|x1|dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!(1x)dxx12x2|00) 11212.運(yùn)用微積分基本定理求定積分時(shí)的 4 個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(1)對(duì)被積函數(shù)要先化簡(jiǎn),再求積分(2)求被積函數(shù)為分段函數(shù)的定積分,依據(jù)定積分“對(duì)區(qū)間的可加性”,分段積分再求和(3)對(duì)于含有絕對(duì)值符號(hào)的被積函數(shù),要先去掉絕對(duì)值符號(hào),再求積分(4)注意用“F(x)f(x)”檢驗(yàn)積分的對(duì)錯(cuò)考點(diǎn) 2定
7、積分的幾何意義(1)根據(jù)題意畫出圖形(2)借助圖形確定被積函數(shù),求交點(diǎn)坐標(biāo),確定積分的上、下限(3)把曲邊梯形的面積表示成若干個(gè)定積分的和(4)計(jì)算定積分,寫出答案利用定積分的幾何意義計(jì)算定積分(1)計(jì)算:錯(cuò)誤錯(cuò)誤!32xx2dx_.(2)若錯(cuò)誤錯(cuò)誤!x22xdx4,則 m_.(1)(2)1(1)由定積分的幾何意義知,錯(cuò)誤錯(cuò)誤!32xx2dx 表示圓(x1)2y24 和 x1,x3,y0 圍成的圖形的面積,錯(cuò)誤錯(cuò)誤!32xx2dx144.(2)根據(jù)定積分的幾何意義錯(cuò)誤錯(cuò)誤!x22xdx 表示圓(x1)2y21 和直線 x2,xm 和 y0 圍成的圖形的面積,又錯(cuò)誤錯(cuò)誤!x22xdx4為四分之一
8、圓的面積,結(jié)合圖形知 m1.正確畫出定積分所對(duì)應(yīng)的幾何圖形是解決此類問題的關(guān)鍵求平面圖形的面積由曲線 xy1,直線 yx,y3 所圍成的封閉平面圖形的面積為_4ln 3由 xy1,y3,可得 A13,3.由 xy1,yx,可得 B(1,1),由 yx,y3,得 C(3,3),由曲線 xy1,直線 yx,y3 所圍成圖形的面積為錯(cuò)誤錯(cuò)誤!31x dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!(3x)dx(3xln x)|1133 x12x2|31(3x1ln 3) 9923 12 4ln 3.逆向問題已知曲線 yx2與直線 ykx(k0)所圍成的曲邊圖形的面積為43,則 k_.2由yx2,ykx,得x0,y0或xk,yk2,則
9、曲線yx2與直線ykx(k0)所圍成的曲邊梯形的面積為錯(cuò)誤錯(cuò)誤!(kxx2)dxk2x213x3|k0k3213k343,即 k38,所以 k2.利用定積分求曲邊圖形面積時(shí),一定要找準(zhǔn)積分上限、下限及被積函數(shù)當(dāng)圖形的邊界不同時(shí),要分不同情況討論1.曲線 yx2,y x與 x 軸所圍成的面積為_76如圖所示, 由 y x及 yx2 可得交點(diǎn)橫坐標(biāo)為 x1.由定積分的幾何意義可知,由 y x,yx2 及 x 軸所圍成的封閉圖形的面積為錯(cuò)誤錯(cuò)誤!xdx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!(x2)dx23x |102xx22 |2176.2.如圖所示,由拋物線 yx24x3 及其在點(diǎn) A(0,3)和點(diǎn) B(3,0)處的切線所圍
10、成圖形的面積為_94由 yx24x3,得 y2x4,y|x04,y|x32,拋物線在 A 點(diǎn)處的切線方程為 y4x3,在 B 點(diǎn)處的切線方程為 y2x6,聯(lián)立方程y4x3,y2x6,解得x32,y3,兩切線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為32,S錯(cuò)誤錯(cuò)誤!(4x3)(x24x3)dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!錯(cuò)誤錯(cuò)誤!32(2x6)(x24x3)dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!x2dx錯(cuò)誤錯(cuò)誤!(x26x9)dx13x3|323|13x33x29x|332989894.考點(diǎn) 3定積分在物理中的應(yīng)用定積分在物理中的 2 個(gè)應(yīng)用(1)求物體做變速直線運(yùn)動(dòng)的路程, 如果變速直線運(yùn)動(dòng)物體的速度為 vv(t),那么從時(shí)刻 ta 到 tb 所經(jīng)過的路程 s
11、錯(cuò)誤錯(cuò)誤!v(t)dt.(2)變力做功,一物體在變力 F(x)的作用下,沿著與 F(x)相同方向從 xa 運(yùn)動(dòng)到 xb 時(shí),力 F(x)所做的功是 W錯(cuò)誤錯(cuò)誤!F(x)dx.(1)一輛汽車在高速公路上行駛,由于遇到緊急情況而剎車,以速度 v(t)73t251t(t 的單位:s,v 的單位:m/s)行駛至停止在此期間汽車?yán)^續(xù)行駛的距離(單位:m)是()A125ln 5B825ln113C425ln 5D450ln 2(2)一物體在變力 F(x)5x2(力單位:N,位移單位:m)作用下,沿與 F(x)成 30方向作直線運(yùn)動(dòng),則由 x1 運(yùn)動(dòng)到 x2 時(shí),F(xiàn)(x)做的功為()A. 3 JB.2 33
12、JC.4 33JD.2 3 J(1)C(2)C(1)由 v(t)73t251t0,可得 t4t83舍去,因此汽車從剎車到停止一共行駛了 4 s,在此期間行駛的距離為錯(cuò)誤錯(cuò)誤!v(t)dt錯(cuò)誤錯(cuò)誤!73t251t dt7t32t225ln1t|40425ln 5.(2)變力 F 在位移方向上的分力為 Fcos 30,故 F(x)做的功為 W錯(cuò)誤錯(cuò)誤!(5x2)cos 30dx32錯(cuò)誤錯(cuò)誤!(5x2)dx325x13x3|214 33如果做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度 v 關(guān)于時(shí)間 t 的函數(shù)是 vv(t)(v(t)0),那么物體從時(shí)刻 ta 到 tb 所經(jīng)過的路程 s錯(cuò)誤錯(cuò)誤!v(t)dt.物體 A 以速度 v3t21(t 的單位:s,v 的單位:m/s)在一直線上運(yùn)動(dòng), 在此直線上與物體 A 出發(fā)的同時(shí), 物體 B 在物體 A 的正前方 5 m 處以 v10t(t的單位:s,v 的單位:m/s)的速度與 A 同向運(yùn)動(dòng),當(dāng)兩物體相遇時(shí),相遇地與物體 A 的出發(fā)地的距離是_m.130設(shè) A 追上 B 時(shí),所用的時(shí)間為 t0,則 SASB5,即錯(cuò)誤錯(cuò)誤! (3t21)dt錯(cuò)誤錯(cuò)誤!(10t)dt5,(t3t)|t00)5205,t30t05201即 t05,,SA52055525130m.