内容正文:
微积分基本定理
普通高中课程标准实验教科书——选修2-2
公元3世纪诞生的刘徽著名的“割圆术”:
定积分的定义:
1、定义法
复习回顾
由连续曲线y=f(x) (f(x)0) ,直线x=a、x=b及x轴
所围成的曲边梯形的面积.
2、几何意义
复习回顾
有没有更好的方法求定积分?
O
x
y
a
b
yf (x)
S
如果总是用定义来求定积分,那将非常麻烦,有时甚至无法计算。而求导数比求定积分容易得多。17世纪,牛顿和莱布尼茨找到两者之间的关系。
我们还是从爬山说起。
如图,把地平面取作横坐标轴,y=F(x)是爬山路线,并假定曲线y=F(x)与x轴在同一平面内,A是出发点,点B为山顶。
课堂探究
y
=
F
(
x
)
h
x
k
+
1
x
k
O
y
x
H
E
B
A
b
a
我们来分析每一小段所爬高度与这一小段所在直线的斜率的关系。
不妨以[xk,xk+1]为例,EF是曲线过点E的切线,其斜率为F ’(xi),于是GF=F ’(xK)△x。在此段所爬高度hk为GH,GH=F(xk+1)-F(xk)。当△x很小时(即n很大)hk=GH≈GF.
课堂探究
将区间[a,b]n等分,记△x=
在爬山路线的每一点(x,F(x)),山坡的斜率为F ’(x)。
即F(xk+1)-F(xk)≈F ’(xk)△x.
这样,我们得到了一系列近似等式:
h1=F(a+△x)-F(a) ≈F ’(a)△x,
h2=F(a+2△x)-F(a+△x)≈F’(a+△x)△x,
h3=F(a+3△x)-F(a+2△x)≈F’(a+2△x)△x,
…………
hn-1=F[a+(n-1)△x]-[(a+(n-2)△x)
≈F ’[a+(n-2))△x]△x,
hn=F(b)-F[a+(n-1)△x)
≈F ’[a+(n-1)△x]△x,
课堂探究
将上列n个近似等式相加,得到从A到B所爬的总高度
h=h1+h2+……+hn=F(b)-F(a)
由定积分定义可知:当△x→0时,
这一公式告诉我们:F ’(x)从a到b的积分等于F(x)在两端点的取值之差
课堂探究
微积分基本定理
如果F ’(x)=f(x),且f(x)在[a,b]上可积,则
其中F(x)叫做f(x)的一个原函数。
牛