内容正文:
(理科)第14节 定积分概念及简单应用
1.定积分的概念与几何意义
(1)定积分的定义
在f(x)dx中, a,b 分别叫做积分下限与积分上限,区间[a,b]叫做积分区间,函数 f(x) 叫做被积函数, x 叫做积分变量, f(x)dx 叫做被积式.
(2)定积分的几何意义
f(x)
f(x)dx的几何意义
f(x)≥0
表示由直线x=a,x=b,y=0及曲线y=f(x)所围成的 曲边梯形 的面积
f(x)<0
表示由直线x=a,x=b,y=0及曲线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积的 相反数
f(x)在[a,b]上有正有负
表示位于x轴上方的曲边梯形的面积 减去 位于x轴下方的曲边梯形的面积
2.定积分的性质
(1)f(x)dx(k为常数);
kf(x)dx=k
(2)f2(x)dx;
f1(x)dx±[f1(x)±f2(x)]dx=
(3)f(x)dx(其中a<c<b).
f(x)dx+f(x)dx=
3.微积分基本定理
一般地,如果f(x)是在区间[a,b]上的连续函数,且F′(x)=f(x),那么f(x)dx=F(x),即f(x)dx= F(b)-F(a) .这个结论叫做微积分基本定理,又叫做牛顿—莱布尼茨公式.可以把F(b)-F(a)记为F(x)
= F(b)-F(a) .
1.定积分与曲边梯形的面积的关系:如图,设阴影部分面积为S,则
(1)S=f(x)dx;
(2)S=-f(x)dx;
(3)S=f(x)dx;
f(x)dx-
(4)S=[f(x)-g(x)]dx.g(x)dx=f(x)dx-
2.变速直线运动问题
如果做变速直线运动的物体的速度v关于时间t的函数是v=v(t)(v(t)≥0),那么物体从时刻t=a到t=b所经过的路程为v(t)dt.v(t)dt;如果做变速直线运动的物体的速度关于时间的函数是v=v(t)(v(t)≤0),那么物体从时刻t=a到t=b所经过的路程为-
3.变力做功问题
物体在变力F(x)的作用下,沿与力F(x)相同方向从x=a到x=b所做的功为F(x)dx.
[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)设函数y=f(x)在区间[a,b]上连续,则f(t)dt.( )
f(x)dx=
(2)定积分一定是曲边梯形的面积.( )
(3)若f(x)dx<0,那么由y=f(x),x=a,x=b以及x轴所围成的图形一定在x轴下方.( )
(4)若f(x)是偶函数,则f(x)dx.( )
f(x)dx=2
(5)微积分基本定理中F(x)是唯一的.( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)×[来源:Z&xx&k.Com]
[小题查验]
1.下列值等于1的是( )
A.(x+1)dxxdx
B.
C.dx1dx
D.
解析:C [=1.]
1dx=x|
2.已知t>1,若(2x+1)dx=t2,则t=( )
A.1
B.e-1
C.2
D.e+1
解析:C [=t2+t-2,从而得方程t2+t-2=t2,解得t=2.]
(2x+1)dx=(x2+x)
3.(2019·泉州市模拟)求由抛物线y=2x2与直线x=2,y=0所围成的平面图形的面积时,将区间[0,2]等分成n个小区间,则第i个区间为( )
A.
B.
C.
D.
解析:D 将区间[0,2]等分成n个小区间,则每个区间长度为,
则分点分别为x0=0,x1=0+,…,xn=2,
则第i个区间为.
4.[教材改编]汽车以v=(3t+2)m/s作变速直线运动时,在第1 s至第2 s间的1 s内经过的位移是 ________ m.
解析:s=(3t+2)dt=
=(m).
==10-×4+4-
答案:
5.(2015·天津卷)曲线y=x2与直线y=x所围成的封闭图形的面积为 ________ .
解析:由或得
∴所求面积为S=.=-=(x-x2)dx=
答案:[来源:学+科+网]
考点一 定积分的计算(自主练透)
[题组集训]
1.计算2dx= ________ .
解析:2dx
=(x+cos x)′dx(1-sin x)dx=
答案:-1
2.计算|x2-1|dx= ________ .
解析:|x2-1|dx
=(x2-1)dx(1-x2)dx+
==
+.=
答案:
3.计算dx= ______ .
解析:根据定积分的几何意义,所求的定积分是曲线y=.dx=,故和直线x=-1,x=1所围成图形的面积,显然是半个单位圆,其面积是
答案:
4.若dx=3+ln 2(a>1),则a的值是 ________ .
解析:由dx=[来源:学科网]
(x2+ln x)
得解得a=2.
答案:2
(1)定积分的计算