学案13定积分与微积分基本定理.ppt

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时间:2020-06-28

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1、学案13定积分与微积分基本定理定积分与微积分基本定理(1)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.(2)了解微积分基本定理的含义.在高考中出现的题目应属于容易题,考查定积分的简单应用(如求曲线围成的面积、力做的功等)的可能性较大.1.用化归法计算矩形面积和逼近的思想方法求出曲边梯形的面积的具体步骤为、、、.2、定积分的定义如果函数f(x)在区间[a,b]上连续,用分点a=x0

2、数叫做函数f(x)在区间[a,b]上的定积分,取极限分割近似代替求和记作,即=,其中f(x)叫做,x叫做__________,f(x)dx叫做,区间[a,b]叫做,a叫做,b叫做,“∫”称为积分号.积分上限被积函数积分变量被积式积分区间积分下限3、定积分的性质1.定积分的线性性质=(k为常数),=.2.定积分对区间的可加性=++(a<b<c).4、微积分基本定理设f(x)在[a,b]上连续,F(x)是f(x)的任意一个原函数,即F′(x)=f(x),那么=F(b)-F(a).这个公式也叫牛顿—莱布尼兹(NewtonLeibniz)公式.这个公式把积分和微分这两个不同的概念联系起来,

3、从而把求定积分的问题转化为求f(x)的原函数的问题.考点1利用微积分定理求定积分计算下列定积分:(1)dx;(2)x(x+1)dx;【分析】求出被积函数的原函数,用微积分基本定理进行求解,计算f(x)dx的关键是找到满足F′(x)=f(x)的函数F(x).其中F(x)可将基本初等函数的导数公式逆向使用得到.【解析】(1)∵dx=lnx=ln4-ln2=ln22-ln2=2ln2-ln2=ln2.(2)∵x(x+1)=x2+x且(x3)′=x2,(x2)′=x,∴x(x+1)dx=(x2+x)dx=x2dx+xdx=x3+x2=(×23-0)+(×22-0)=.【评析】计算一些简单的定

4、积分,解题的步骤是:(1)把被积函数变形为幂函数、正弦函数、余弦函数、指数函数与常数的和或差;(2)把定积分用定积分性质变形为求被积函数为上述函数的定积分;(3)分别用求导公式找到一个相应的原函数;(4)利用微积分基本定理求出各个定积分的值;(5)计算原始定积分的值.求下列定积分:(1)(2x-3x2)dx;(2)sin2dx;(3)(x+)dx.(1)(2x-3x2)dx=2xdx-3x2dx=x2-x3=-18.(2)sin2dx=dx=dx-cosxdx=x-sinx=.(3)(x+)dx=xdx+dx=x2+lnx=+ln2.设y=f(x)为区间[0,1]上的连续函数,且恒有

5、0≤f(x)≤1,可以用随机模拟方法近似计算积分f(x)dx,先产生两组(每组N个)区间[0,1]上的均匀随机数x1,x2,…,xN和y1,y2,…,yN,由此得到N个点(xi,yi)(i=1,2,…,N).再数出其中满足yi≤f(xi)(i=1,2,…,N)的点数N1,那么由随机模拟方法可得积分f(x)dx的近似值为.考点2利用定积分几何意义求定积分且共有N个数对,即N个点.而满足yi≤f(xi)的有N1个点,即在函数f(x)的图象上及图象下方有N1个点,所以用几何概型的概率公式得:f(x)在x=0到x=1上与x轴围成的面积为×1=,即f(x)dx=.【解析】因为0≤f(x)≤1且

6、由积分的定义知f(x)dx是由直线x=0,x=1及曲线y=f(x)与x轴围成的面积.又产生的随机数对在如图所示的正方形内,正方形的面积为1,【分析】利用定积分的几何意义解题.【评析】本题考查了几何概型、定积分等知识,难度不大,但综合性较强,很好地考查了学生对积分等知识的理解和应用,题目比较新颖.求定积分.令y=,则(x-3)2+y2=25(y≥0),∵表示由曲线y=在[-2,3]上的一段与x轴和直线x=3所围成的面积,∴=·π·52=π.考点3定积分的应用由曲线y=x2,y=x3围成的封闭图形面积为()A.B.C.D.【分析】先求出y=x2与y=x3的交点,再由定积分的几何意义求面积

7、.y=x2y=x3因此所求图形面积为S=(x2-x3)dx=(x3-x4)=.故应选A.A【解析】由得交点坐标为(0,0),(1,1),求抛物线y2=2x与直线y=4-x围成的平面图形的面积.y2=2xy=4-x解出抛物线和直线的交点为(2,2)及(8,-4).解法一:选x作为积分变量,由图可看出S=A1+A2,【解析】由方程组在A1部分:由于抛物线的上半支方程为y=,下半支方程为y=-,所以==,==于是:S==18.解法二:选y作积分变量,将曲线方程写

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