内容正文:
第十二节 定积分与微积分基本定理
内容要求
考题举例
考向规律
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
2015·天津高考·T11(求面积)
2015·福建高考·T8(定积分与概率的综合)
2014·陕西高考·T16(定积分的计算)
考情分析:近几年高考本部分内容没有出现,是高考的冷点内容
核心素养:数学运算、直观想象
1.定积分的定义
一般地,如果函数f (x)在区间[a,b]上连续,用分点a=x0<x1<…<xi-1<xi<…<xn=b,将区间[a,b]等分成n个小区间,在每个小区间[xi-1,xi]上任取一点ξi(i=1,2,…,n),作和式f (x)dx。
f (ξi),当n→∞时,上述和式无限接近某个常数,这个常数叫做函数f (x)在区间[a,b]上的定积分,记作f (ξi)Δx=
2.定积分的相关概念
在f (x)dx中,a与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。
3.定积分的性质
(1)f (x)dx(k为常数)。
kf (x)dx=k
(2)f 2(x)dx。
f 1(x)dx±[f 1(x)±f 2(x)]dx=
(3)f (x)dx(其中a<c<b)。
f (x)dx+f (x)dx=
4.定积分的几何意义
如图:
设阴影部分面积为S。
(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-
5.微积分基本定理
如果F′(x)=f (x),且f (x)在[a,b]上可积,则=F(b)-F(a)。
f (x)dx=F(x),即f (x)dx=F(b)-F(a)。其中F(x)叫做f (x)的一个原函数。可以把F(b)-F(a)记为F(x)
1.定积分应用的两条常用结论
(1)当曲边梯形位于x轴上方时,定积分的值为正;当曲边梯形位于x轴下方时,定积分的值为负;当位于x轴上方的曲边梯形与位于x轴下方的曲边梯形面积相等时,定积分的值为零。
(2)加速度对时间的积分为速度,速度对时间的积分是路程。
2.函数f (x)在闭区间[-a,a]上连续,则有
(1)若f (x)为偶函数,则f (x)dx。
f (x)dx=2
(2)若f (x)为奇函数,则f (x)dx=0。
1.判断下列说法是否正确(打“√”或“×”)。
(1)设函数y=f (x)在区间[a,b]上连续,则f (t)dt。(√)
f (x)dx=
(2)若函数y=f (x)在区间[a,b]上连续且恒正,则>0。(√)
(3)若f (x)dx<0,那么由f (x),x=a,x=b以及x轴所围成的图形一定在x轴下方。(×)
(4)微积分基本定理中的F(x)是唯一的。(×)
(5)曲线y=x2与y=x所围成图形的面积是(x2-x)dx。(×)
2.定积分|x|dx=( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解析 =1。故选A。xdx=x2xdx=2 (-x)dx+|x|dx=
答案 A
3.曲线y=x2+2x与直线y=x所围成的封闭图形的面积为( )
A.
B.
C.
D.
答案 A
解析 根据几何意义可得。
答案 π
考点一 定积分的计算
【例1】 (1)(sinx-cosx)dx=________。
解析 cosxdx=2。
sinxdx-(sinx-cosx)dx=
答案 2
(2)若f(x)=f(x)dx为________。
,则
解析 由y=·π·22=π。
=。所以是圆面积的,得(x-1)2+y2=4(y≥0),表示以(1,0)为圆心,2为半径的圆在x轴及其上方的部分,所以=
答案 π
(3)设f(x)=f(x)dx的值为________。
(e为自然对数的底数),则
解析 因为f(x)=。
+1=dx=x2dx+f(x)dx=,所以′=x2,(lnx)′=因为
答案
应用微积分基本定理计算定积分的步骤
1.把被积函数变形为幂函数、正弦函数、余弦函数、指数函数与常数的积、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。
答案 2π+1
考点二 利用定积分求平面图形的面积
【例2】 (1)若函数f(x)=(A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则图中阴影部分的面积为( )
A.
B.
C.
D.
答案 C
(2)已知曲线y=,y=2-x与x轴所围成的封闭图形的面积为S,则S=________。
解析 由题意得,曲线