§1.5.3定积分的概念教案
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1.5.3定积分的概念
教学目标 能用定积分的定义求简单的定积分;
理解掌握定积分的几何意义;
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
难点 定积分的概念、定积分的几何意义
复习: 1. 回忆前面曲边图形面积,变速运动的路程,变力做功等问题的解决方法,解决步骤 2.对这四个步骤再以分析、理解、归纳,找出共同点. 新课讲授
1.定积分的概念 一般地,设函数()f x 在区间[,]a b 上连续,用分点
0121i i n a x x x x x x b -=<<<
<<<
<=
将区间[,]a b 等分成n 个小区间,每个小区间长度为x ∆(b a
x n
-∆=),在每个小区间[]1,i i x x -上取一点()1,2,,i i n ξ=,作和式:
1
1
()()n
n
n i i i i b a
S f x f n
ξξ==-=∆=∑∑
如果x ∆无限接近于0(亦即n →+∞)时,上述和式n S 无限趋近于常数
S ,那么称该常数S 为函数()f x 在区间[,]a b 上的定积分。记为:
()b
a
S f x dx =
⎰
其中()f x 成为被积函数,x 叫做积分变量,[,]a b 为积分区间,b 积分上限,a 积分下限。
说明:(1)定积分()b
a f x dx ⎰是一个常数,即n S 无限趋近的常数S
(n →+∞时)称为()b
a f x dx ⎰,而不是n S . (2)用定义求定积分的一般方法是:
①分割:n 等分区间[],a b ;②近似代替:取点[]1,i i i x x ξ-∈;
③求和:1
()n
i i b a f n ξ=-∑; ④取极限:()1()lim n b i a n i b a
f x dx f n ξ→∞=-=∑⎰ (3)曲边图形面积:()b
a S f x dx =⎰;变速运动路程2
1
()t t S v t dt =⎰;
变力做功 ()b
a W F r dr =⎰ 2.定积分的几何意义
如果在区间[,]a b 上函数连 续且恒有()0f x ≥,那么定积分
()b
a
f x dx ⎰
表示由直线,x a x b ==(a b ≠),0y =和曲线()y f x =所围成的
曲边梯形的面积。 例1.计算定积分2
1(1)x dx +⎰
分析:所求定积分即为如图阴影部分面积,面积为5
2
。 即:2
15(1)2
x dx +=⎰ 思考:若改为计算定积分
2
2
(1)x dx -+⎰
呢?
改变了积分上、下限,被积函数在
[2,2]-上出现了负值如何解决呢?
(后面解决的问题) 练习 计算下列定积分
1.5
0(24)x dx -⎰ 解:5
0(24)945x dx -=-=⎰ 2.11x dx -⎰
解:11111111122
x dx -=⨯⨯+⨯⨯=⎰
例2.计算由两条抛物线2y x =和2y x =所围成的图形的面积. 【分析】两条抛物线所围成的图形的面积,可以由以两条曲线所对应的曲边梯形的面积的差得到。
解:2
01y x x y x
⎧=⎪==⎨=⎪⎩及,所以两曲线的交点为(0,0)、(1,1),面积
S=1
20
0x dx =-⎰⎰
,所以⎰1
20S =x )dx 32
1
3023
3x x ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦=13 在直角坐标系下平面图形的面积的四个步骤:
1.作图象;
2.求交点;
3.用定积分表示所求的面积;
4.微积分基本定理求定积分。
巩固练习 计算由曲线36y x x =-和2y x =所围成的图形的面积.
课堂小结:
定积分的概念、定义法求简单的定积分、定积分的几何意义. 课后反思:
定积分的几何意义的片面理解。对于几何意义,多数学生片面理解成定积分就是面积,进而在相关习题中出现错误