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2019-2020年高中數(shù)學 第五課時 微積分基本定理教案 北師大版選修2-2 一：教學目標　 知識與技能目標：通過實例，直觀了解微積分基本定理的含義，會用牛頓-萊布尼茲公式求簡單的定積分 過程與方法：通過實例體會用微積分基本定理求定積分的方法 情感態(tài)度與價值觀：通過微積分基本定理的學習，體會事物間的相互轉(zhuǎn)化、對立統(tǒng)一的辯證關系，培養(yǎng)學生辯證唯物主義觀點，提高理性思維能力。 二、教學重難點　　 重點通過探究變速直線運動物體的速度與位移的關系，使學生直觀了解微積分基本定理的含義，并能正確運用基本定理計算簡單的定積分。 難點　了解微積分基本定理的含義　 三、教學方法：探析歸納，講練結(jié)合 四、教學過程 （一）、復習：定積分的概念及用定義計算 （二）、探究新課 我們講過用定積分定義計算定積分,但其計算過程比較復雜，所以不是求定積分的一般方法。我們必須尋求計算定積分的新方法，也是比較一般的方法。 變速直線運動中位置函數(shù)與速度函數(shù)之間的聯(lián)系 設一物體沿直線作變速運動，在時刻t時物體所在位置為S(t),速度為v(t)（）， 則物體在時間間隔內(nèi)經(jīng)過的路程可用速度函數(shù)表示為。 另一方面，這段路程還可以通過位置函數(shù)S（t）在上的增量來表達，即 = 而。 對于一般函數(shù)，設，是否也有 若上式成立，我們就找到了用的原函數(shù)（即滿足）的數(shù)值差來計算在上的定積分的方法。 注：1：定理 如果函數(shù)是上的連續(xù)函數(shù)的任意一個原函數(shù)，則 證明：因為=與都是的原函數(shù)，故-=C（） 其中C為某一常數(shù)。 令得-=C，且==0 即有C=，故=+ =-= 令，有 此處并不要求學生理解證明的過程 為了方便起見，還常用表示，即 該式稱之為微積分基本公式或牛頓—萊布尼茲公式。它指出了求連續(xù)函數(shù)定積分的一般方法，把求定積分的問題，轉(zhuǎn)化成求原函數(shù)的問題，是微分學與積分學之間聯(lián)系的橋梁。 它不僅揭示了導數(shù)和定積分之間的內(nèi)在聯(lián)系，同時也提供計算定積分的一種有效方法，為后面的學習奠定了基礎。因此它在教材中處于極其重要的地位，起到了承上啟下的作用，不僅如此，它甚至給微積分學的發(fā)展帶來了深遠的影響，是微積分學中最重要最輝煌的成果。 例1．計算下列定積分： （1）； （2）。 解：（1）因為， 所以。 （2））因為， 所以 。 練習：計算 解：由于是的一個原函數(shù)，所以根據(jù)牛頓—萊布尼茲公式有 === 例2．計算下列定積分：。 由計算結(jié)果你能發(fā)現(xiàn)什么結(jié)論？試利用曲邊梯形的面積表示所發(fā)現(xiàn)的結(jié)論。 解：因為，所以 ， ， . 可以發(fā)現(xiàn)，定積分的值可能取正值也可能取負值，還可能是0: ( l ）當對應的曲邊梯形位于 x 軸上方時（圖1.6一3 ) ，定積分的值取正值，且等于曲邊梯形的面積； 圖1 . 6 一 3 ( 2 ） （2）當對應的曲邊梯形位于 x 軸下方時（圖 1 . 6 一 4 ) ，定積分的值取負值，且等于曲邊梯形的面積的相反數(shù)； ( 3）當位于 x 軸上方的曲邊梯形面積等于位于 x 軸下方的曲邊梯形面積時，定積分的值為0（圖 1 . 6 一 5 ) ，且等于位于 x 軸上方的曲邊梯形面積減去位于 x 軸下方的曲邊梯形面積． 例3．A、B兩站相距7.2km，一輛電車從A站B開往站，電車開出ts后到達途中C點，這一段的速度為1.2t(m/s)，到C點的速度為24m/s，從C點到B點前的D點以等速行駛，從D點開始剎車，經(jīng)ts后，速度為（24-1.2t）m/s，在B點恰好停車，試求 （1）A、C間的距離；（2）B、D間的距離；（3）電車從A站到B站所需的時間。 分析：作變速直線運動的物體所經(jīng)過的路程s,等于其速度函數(shù)v=v(t)(v(t)≥0)在時間區(qū)間[a,b]上的定積分,即 略解：（1）設A到C的時間為t1則1.2t=24, t1=20(s),則AC＝ （2）設D到B的時間為t21則24-1.2t2=0, t21=20(s), 則DB＝ （3）CD=7200-2240=6720(m),則從C到D的時間為280(s),則所求時間為20+280+20=320（s） 微積分基本定理揭示了導數(shù)和定積分之間的內(nèi)在聯(lián)系，同時它也提供了計算定積分的一種有效方法．微積分基本定理是微積分學中最重要的定理，它使微積分學蓬勃發(fā)展起來，成為一門影響深遠的學科，可以毫不夸張地說，微積分基本定理是微積分中最重要、最輝煌的成果． 四：課堂小結(jié)： 本節(jié)課借助于變速運動物體的速度與路程的關系以及圖形得出了特殊情況下的牛頓-萊布尼茲公式.成立，進而推廣到了一般的函數(shù)，得出了微積分基本定理，得到了一種求定積分的簡便方法，運用這種方法的關鍵是找到被積函數(shù)的原函數(shù)，這就要求大家前面的求導數(shù)的知識比較熟練，希望，不明白的同學，回頭來多復習！ 五：教學后記：