高二数学定积分
目标认知 学习目标:
1.了解“以直代曲”、“以不变代变”的思想方法,了解定积分的实际背景,了解定积分的基本思
想,了解定积分的概念、几何意义。
2.直观了解微积分基本定理的含义,并能用定理计算简单的定积分。
3.应用定积分解决平面图形的面积、变速直线运动的路程和变力作功等问题,在解决问题的过程中体
验定积分的价值.
教学重点:
正确计算定积分,利用定积分求面积。
教学难点:
定积分的概念,将实际问题化归为定积分问题。
知识要点梳理
知识点一:定积分的概念 如果函数区间
在区间
上连续,用分点
上任取一点
将
(i=1,2,3…,n),作和式
分为n个小区间,在每个小区间
,当时,上述和式无限趋近于某个常数,这个常数叫
做在区间上的定积分.记作.即=,这叫做被积函
里,与分别叫做积分下限与积分上限,区间数,叫做积分变量,
叫做被积式.
叫做积分区间,函数
说明:
(1)定积分的值是一个常数,可正、可负、可为零;
(2)用定义求定积分的四个基本步骤:①分割;②近似代替;③求和;④取极限.
知识点二:定积分的几何意义 设函数 在
在区间上,当
上连续.
时,定积分
在几何上表示由曲线
以及直线
与轴围成的曲边梯形的面积;
在
上,当
时,由曲线
以及直线
与轴围成的曲边
梯形位于轴下方,定积分在几何上表示曲边梯形面积的负值;
在
上,当
既取正值又取负值时,曲线
的某些部分在轴的上方,
而其他部分在轴下方,如果我们将在轴上方的图形的面积赋予正号,在轴下方的图形的面积赋予负号;
在一般情形下,定积分的几何意义是曲线轴所围成的各部分面积的代数和.
,两条直线
与
知识点三:定积分的性质 (1) (2) (3)
(其中
(为常数),
,
),
(4)利用函数的奇偶性求积分: 若函数
在区间
上是奇函数,则上是偶函数,则
;
.
若函数在区间
知识点四:微积分基本定理 如果
在
上连续,且
,则
叫做
,这个结论
的一个原函数.由于
叫做微积分基本定理(或牛顿-莱布尼兹公式)。其中
也是
一般地,原函数在
的原函数,其中c为常数.
简记作
.因此,微积分基本定
上的改变量
理可以写成形式:.
注意:求定积分主要是要找到被积函数的原函数,也就是说,要找到一个函数,它的导函数等于被积函数.由此,求导运算与求原函数运算互为逆运算.
知识点五:应用定积分求曲边梯形的面积 1. 如图,由三条直线线 (
)围成的曲边梯形的面积:
;
,
,轴(即直线
)及一条曲
2. 如图,由三条直线线
(
)
围
成
的
曲
边
梯
,
,轴(即直线
)及一条曲
形的面积:
;
3.由三条直线上
,在区间
上
轴及一条曲线)围成的图形的面积为:
(不妨设在区间
=+.
4. 如图,由曲线成图形的面积公式为:
及直线
,.
围
知识点六:定积分在物理中的应用 ①变速直线运动的路程
作变速直线运动的物体所经过的路程上的定积分,即 ②变力作功 物体在变力到
.
,等于其速度函数
在时间区间
的作用下做直线运动,并且物体沿着与,那么变力
所作的功
.
相同的方向从移动
规律方法指导
1.利用定积分求平面图形面积的步骤:
(1)画出草图,在直角坐标系中画出曲线或直线的大致图像;
(2)借助图形确定出被积函数,求出交点坐标,确定积分的上、下限; (3)写出定积分表达式; (4)求出平面图形的面积.
2.要正确理解定积分的概念,掌握其几何意义,从而解决实际问题; 3.要正确计算定积分,需非常熟悉导数的运算。