《定积分(3课时)》学案1(苏教版选修2-2)练习题
展开曲边梯形的面积
学习目标:
理解求曲边图形面积的过程:分割、以直代曲、逼近,感受在其过程中渗透的思想方法;
自主学习:
一、知识再现:导数的概念及应用
二、新课探究:
提出问题
如图,阴影部分类似于一个梯形,但有一边是曲线的一段,我们把由直线和曲线所围成的图形称为曲边梯形.如何计算这个曲边梯形的面积?
例题分析:
求图中阴影部分是由抛物线,直线以及轴所围成的平面图形的面积S
(1).分割
在区间上等间隔地插入个点,将区间等分成个小区间:
,,…, 记第个区间为
,其长度为
分别过上述个分点作轴的垂线,从而得到个小曲边梯形,他们的面积分别记作:
,,…, 显然,
(2)以直代曲
记,如图所示,当很大,即很小时,在区间上,可以认为函数的值变化很小,近似的等于一个常数,不妨认为它近似的等于左端点处的函数值,从图形上看,就是用平行于轴的直线段近似的代替小曲边梯形的曲边(如图).这样,在区间上,用小矩形的面积近似的代替,即在局部范围内“以直代曲”,则有
①
(3)作和
由①,上图中阴影部分的面积为
====
从而得到的近似值
(4)逼近
分别将区间等分8,16,20,…等份(如图),可以看到,当趋向于无穷大时,即趋向于0时,趋向于,从而有,即所求曲边梯形的面积是。
三、例题评讲:
例1:火箭发射后ts的速度为v(t)(单位:m/s),假定0≤t≤10,对函数v(t)按上式所作的和具有怎样的实际意义?
例2:如图,有两个点电荷A、B,电量分别为qA,qB,,固定电荷A,将电荷B从距A为a处移到距A为b 处,求库仑力对电荷B所做的功。
四、课堂小结:
求曲边梯形面积的四个步骤:
第一步:分割.在区间中任意插入各分点,将它们等分成个小区间,区间的长度,
第二步:近似代替,“以直代曲”。用矩形的面积近似代替小曲边梯形的面积,求出每个小曲边梯形面积的近似值.
第三步:作和.
第四步:逼近。
五、作业:课本 P46 练习 1
1.5。2 定积分的概念。
学习目标:
1。.借助于几何直观定积分的基本思想,理解定积分的概念;
2。理解掌握定积分的几何意义.
学习难点重点:
定积分的概念、定积分法求简单的定积分、定积分的几何意义
自主学习:
一、知识再现:曲边梯形的面积的求法。
二、新课探究:
在上一节,我们讨论了曲边梯形面积,变速运动路程、变力做功等问题。这几个问题的实际背景虽然不同,但解决问题的方法是相同的。就是积分的方法。
定积分的概念 一般地,设函数在区间上连续,用分点
将区间等分成个小区间,每个小区间长度为(),在每个小区间上取一点,作和式:
如果无限接近于(亦即)时,上述和式无限趋近于常数,那么称该常数为函数在区间上的定积分。记为: ,其中成为被积函数,叫做积分变量,为积分区间,积分上限,积分下限。
按定积分的定义,有
(1) 由连续曲线yf(x) (f(x)0) ,直线xa、xb及x轴所围成的曲边梯形的面积为
(2) 设物体运动的速度vv(t),则此物体在时间区间[a, b]内运动的距离s为
(3) 设物体在变力FF(r)的方向上有位移,则F在位移区间[a, b]内所做的功W为
注 :定积分数值只与被积函数及积分区间 [a, b] 有关, 与积分变量记号无关
练习:1.由曲线y=x2+1与直线x=1,x=3及x轴所围成的曲边梯形的面积,用定积分表示为______.
2.中,积分上限是___,积分下限是___,积分区间是______
3.定积分 =__________.
4.定积分=__________.
定积分的几何意义
如果在区间上函数连续且恒有,那么定积分表示由直线(),和曲线所围成的曲边梯形的面积。
说明:一般情况下,定积分的几何意义是介于轴、函数的图形以及直线之间各部分面积的代数和,在轴上方的面积取正号,在轴下方的面积去负号.
三、例题解析:
例1。计算定积分。
例2。计算下列定积分
定积分的性质:1。 2。
3。
推广得:
课堂小结:
1.定积分的实质:特殊和式的逼近值.
2.定积分的思想和方法:分割(化整为零:取近似)、求和(积零为整)、取逼近(得精确值)。
3。定积分的几何意义及简单应用。
练习与作业:
教材P52 1(1)(3),4。
1.5。3微积分基本定理
学习目标:
1.通过实例,直观了解微积分基本定理的含义,会用牛顿-莱布尼兹公式求简单的定积分
2.通过实例体会用微积分基本定理求定积分的方法
3.通过微积分基本定理的学习,体会事物间的相互转化、对立统一的辩证关系,培养学生辩证唯物主义观点,提高理性思维能力
学习重点难点:
通过探究变速直线运动物体的速度与位移的关系,使学生直观了解微积分基本定理的含义,并能正确运用基本定理计算简单的定积分
自主学习:
一、知识回顾:
定积分的概念及用定义计算
二、新课探究
我们讲过用定积分定义计算定积分,但其计算过程比较复杂,所以不是求定积分的一般方法。我们必须寻求计算定积分的新方法,也是比较一般的方法。
变速直线运动中位置函数与速度函数之间的联系
设一物体沿直线作变速运动,在时刻t时物体所在位置为S(t),速度为v(t)(),
则物体在时间间隔内经过的路程可用速度函数表示为。
另一方面,这段路程还可以通过位置函数S(t)在上的增量来表达,即
=
而。
对于一般函数,设,是否也有
若上式成立,我们就找到了用的原函数(即满足)的数值差来计算在上的定积分的方法。
定理 如果函数是上的连续函数的任意一个原函数,则
为了方便起见,还常用表示,即
该式称之为微积分基本公式或牛顿—莱布尼兹公式。它指出了求连续函数定积分的一般方法,把求定积分的问题,转化成求原函数的问题,是微分学与积分学之间联系的桥梁。 它不仅揭示了导数和定积分之间的内在联系,同时也提供计算定积分的一种有效方法,为后面的学习奠定了基础。因此它在教材中处于极其重要的地位,起到了承上启下的作用,不仅如此,它甚至给微积分学的发展带来了深远的影响,是微积分学中最重要最辉煌的成果。
三、例题解析:
例1.计算下列定积分:
(1); (2)。 (3)
例2.计算下列定积分:
1)、 2)、 3)
4)
课堂巩固:
1.曲线与坐标轴围成的面积是
A.4 B. C.3 D.2
2.下列积分不正确的是
A、 B、
C、 D、
3.计算=_________
4. 计算=____________
作业:
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