内容正文:
第12节 定积分的概念及简单应用
理数
课程标准要求
2.了解微积分基本定理的含义.
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.
理数
必备知识·课前回顾
关键能力·课堂突破
理数
必备知识·课前回顾 回归教材 夯实四基
知识梳理
1.定积分
(1)定积分的相关概念
一般地,给定一个在区间[a,b]上的函数y=f(x),其图像如图所示.
将[a,b]区间分成n份,分点为:
a=x0<x1<x2<…<xn-1<xn=b.
理数
定积分
积分号
积分的下限
积分的上限
被积函数
理数
(2)定积分的几何意义
x=a
x=b
x=a
x=b
理数
2.微积分基本定理(牛顿-莱布尼茨公式)
定理所满足的条件
①f(x)是区间[a,b]上的连续函数;
F′(x)
F(b)-F(a)
理数
3.定积分在物理中的应用
变速
直线
运动 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s= .
变力
做功 如果物体在变力F(x)的作用下做直线运动,并且物体沿着与F(x)相同的方向从x=a移动到x=b(a<b),那么变力F(x)所做的功为 .
理数
重要结论
1.定积分应用的常用结论
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.
理数
对点自测
C
理数
B
理数
D
理数
4.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.
理数
理数
考点一 定积分的计算
关键能力·课堂突破 类分考点 落实四翼
B
理数
A
理数
答案:2
理数
题后悟通
运用微积分基本定理计算定积分时要注意以下几点
(1)对被积函数要先化简,再求积分.
(2)若被积函数为分段函数,则依据定积分“对区间的可加性”,先分段积分再 求和.
(3)对于含有绝对值符号的被积函数,要先去掉绝对值符号再求积分.
理数
考点二 定积分的几何意义
例1-1
角度一 利用定积分的几何意义计算定积分
答案:(1)π
理数
例1-1
答案:(2)-1
理数
解题策略
运用定积分的几何意义计算定积分,即通过图形中面积的计算来求定积分,当被积函数的原函数不易找到时常考虑使用此种方法.
理数
角度二 利用定积分计算平面图形的面积
例1-2 (1)由抛物线y2=2x与直线y=x-4围成的平面图形的面积为 .
答案:(1)18
理数
例1-2
理数
理数
解题策略
利用定积分求平面图形面积的步骤
(1)根据题意画出图形.
(2)借助图形确定出被积函数,求出交点坐标,确定积分的上、下限.
(3)把曲边梯形的面积表示成若干个定积分的和.
(4)计算定积分,写出答案.
理数
答案:(1)A
理数
(2)如图所示,由抛物线y=-x2+4x-3及其在点A(0,-3)和点B(3,0)处的切线所围成图形的面积为 .
理数
考点三 定积分在物理中的应用
例2
答案:(1)A
理数
例2
答案:(2)36
理数
解题策略
定积分在物理中的应用
理数
答案:(1)B
理数
(2)一物体按规律x=bt3做直线运动,式中x为时间t内通过的距离,媒质的阻力正比于速度的平方(比例系数为k,k>0),则物体由x=0运动到x=a,阻力所做的功为
.
理数
备选例题
例1
答案:(1)B
理数
例1
答案:(2)C
理数
例1
答案:(3)2
理数
例2
答案:(1)C
理数
例2
理数
例3
理数
例3 (2)由曲线xy=1,直线y=x,y=3所围成的封闭平面图形的面积为 .
答案:(2)4-ln 3
理数
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理数
第i个小区间为[xi-1,xi],设其长度为Δxi,在这个小区间上取一点ξi,使f(ξi)在区间[xi-1,xi]上的值最大,设
S=f(ξ1)Δx1+f(ξ2)Δx2+…+f(ξi)Δxi+…+f(ξn)Δxn.在这个小区间上取一点ζi,使f(ζi)在区间[xi-1,xi]上的值最小,设s=f(ζ1)Δx1+f(ζ2)Δx2+…+f(ζi)Δxi+…+
f(ζn)Δxn.如果每次分割后,最大的小区间的长度趋于0,S与s的差也趋于0,此时,S与s同时趋于某一个固定的常数A,容易验证,在每个小区间[xi-1,xi]上任取一点δi,S′=f(δ1)Δx1+f(δ2)Δx2+…+f(δi)Δxi+…+f