高二数学定积分的概念(2019)
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高二数学定积分知识点总结一、定积分的概念1.1 定积分的引入在高中数学中,我们学过了不定积分的概念和性质,定积分就是在这个基础上引入的。
当我们对一个函数进行积分时,如果我们要计算的量是函数在一个区间上的面积或者体积,那么我们就需要用到定积分。
定积分可以看做是一个变量的特定区间上的累积和。
1.2 定积分的定义设函数f(x)在区间[a, b]上有定义,将[a, b]分成n等分,每个小区间的长度为Δx=n(b-a),在第i个小区间上任取一点ξi,则f(x)在[a, b]上的定积分为:∫[a,b]f(x) dx=lim{n→∞}∑{i=1}^{n}f(ξi)Δx其中lim{n→∞}表示当n趋向于无穷大时的极限。
1.3 定积分的几何意义定积分的几何意义即函数f(x)在[a, b]上的定积分就是函数y=f(x)与x轴所围区域的有向面积。
1.4 定积分的性质(1)定积分的线性性质:∫[a,b][f(x)+g(x)] dx=∫[a,b]f(x) dx+∫[a,b]g(x) dx(2)定积分的估值性质:若f(x)在[a, b]上连续,则必定存在α∈[a, b],使得∫[a,b]f(x)dx=f(α)(b-a)1.5 定积分的计算定积分的计算主要是通过不定积分的计算来实现。
通过不定积分求出F(x)的原函数后,即可得到∫[a,b]f(x) dx=F(b)-F(a)。
二、定积分的应用2.1 定积分的物理意义定积分在物理学中有着重要的应用,它可以用来计算物体的质量、重心、压力、力矩等。
在力学中,定积分常用来计算物体的质心以及转动惯量等。
2.2 定积分的几何应用定积分可以用来求曲线与坐标轴所围成的曲边梯形或者曲边梯形的面积,也可以用来计算曲线的弧长、曲线旋转体的体积等几何问题。
2.3 定积分的工程应用在工程问题中,定积分可以用来计算各种曲线的长度、曲线所围成的区域面积、曲线所绕成的物体的体积等。
2.4 定积分的经济应用在经济学中,定积分可以用来计算总收益、总成本、总利润等与变量有关的经济指标。
定积分知识点总结数学一、定积分的定义1. 定积分的概念定积分是微积分中的一个重要概念,它是对函数在一个区间上的积分进行定义的一种方法。
定积分可以表示函数在一个区间上的“累积效果”,即函数在该区间上的总体积或总面积。
2. 定积分的符号表示定积分可以用符号∫ 来表示,即∫f(x)dx,其中f(x)是要积分的函数,dx表示自变量x的微元。
3. 定积分的定义设函数f(x)在区间[a, b]上连续,将区间[a, b]等分成n个小区间,每个小区间的长度为Δx,取每个小区间上任意一点ξi,计算出函数在每个小区间上的面积,然后将所有小区间上的面积相加,得到一个近似值。
当n趋于无穷大时,这个近似值趋于一个确定的值,称为定积分,记作∫a到b f(x)dx。
4. 定积分的几何意义定积分的几何意义是函数f(x)在区间[a, b]上的图像和坐标轴之间的面积,当函数为正值时,定积分表示曲线下面积;当函数为负值时,定积分表示曲线上面积减去曲线下面积。
二、定积分的性质1. 定积分的存在性定积分的存在性是指对于一个函数在一个区间上的定积分是否存在,存在的充分必要条件是函数在该区间上连续。
2. 定积分的线性性定积分具有线性性质,即若f(x)和g(x)在区间[a, b]上可积,c和d为常数,则有∫a到b(c*f(x)+d*g(x))dx=c*∫a到b f(x)dx+d*∫a到b g(x)dx。
3. 定积分的区间可加性若函数f(x)在区间[a, b]、[b, c]上都可积,则有∫a到c f(x)dx=∫a到b f(x)dx+∫b到c f(x)dx。
4. 定积分的不变性对于函数f(x)在区间[a, b]上的定积分,若将区间[a, b]内的点重新排列,定积分的结果不会受到影响。
5. 定积分的估值通过使用上下和左右长方形法、梯形法等方法,可以对定积分进行估值,获得定积分的近似值。
三、定积分的计算1. 定积分的基本计算方法定积分的基本计算方法是使用定积分的定义进行计算,即按照定义对函数在区间内每个小区间上的面积进行求和,并计算出极限值。
解释定积分的概念
定积分是积分的一种,是函数f(x)在区间[a,b]上积分和的极限。
具体来说,定积分定义如下:设函数f(x) 在区间[a,b]上连续,将区间[a,b]分成n个子
区间[x₀,x₁], (x₁,x₂], (x₂,x₃], …, (xₙ-1,xₙ],其中x₀=a,xₙ=b。
a叫做积分下限,b叫做积分上限,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 叫做被积表达式,∫ 叫做积分号。
同时,应注意定积分与不定积分之间的关系:若定积分存在,则它是一个具体的数值,而不定积分是一个函数表达式,它们仅仅在数学上有一个计算关系(牛顿-莱布尼茨公式)。
一个函数,可以存在不定积分,而不存在定积分;也可以存在定积分,而不存在不定积分。
一个连续函数,一定存在定积分和不定积分;若只有有限个间断点,则定积分存在;若有跳跃间断点,则原函数一定不存在,即不定积分一定不存在。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询数学专业人士。
高中数学定积分的概念及相关题目解析在高中数学中,定积分是一个重要的概念,它在数学和实际问题中都有广泛的应用。
本文将介绍定积分的概念,并通过具体的题目解析来说明其考点和解题技巧,帮助高中学生更好地理解和应用定积分。
一、定积分的概念定积分是微积分中的一个重要概念,它是对函数在一个区间上的积分结果的确定值。
定积分的符号表示为∫,下面是定积分的定义:设函数f(x)在区间[a, b]上有定义,将[a, b]分成n个小区间,每个小区间的长度为Δx,选取每个小区间中的一个点ξi,作为f(x)在该小区间上的取值点。
那么,定积分的近似值可以表示为:∫[a, b]f(x)dx ≈ Σf(ξi)Δx当n趋向于无穷大时,定积分的近似值趋向于定积分的准确值,即:∫[a, b]f(x)dx = lim(n→∞)Σf(ξi)Δx这个准确值就是函数f(x)在区间[a, b]上的定积分。
二、定积分的考点和解题技巧1. 计算定积分的基本方法对于一些简单的函数,可以直接使用定积分的定义进行计算。
例如,计算函数f(x) = x²在区间[0, 1]上的定积分:∫[0, 1]x²dx = lim(n→∞)Σf(ξi)Δx = lim(n→∞)Σ(ξi)²Δx在这个例子中,可以将区间[0, 1]等分成n个小区间,每个小区间的长度为Δx = 1/n。
然后,选取每个小区间中的一个点ξi,可以选择ξi = i/n。
这样,定积分的近似值可以表示为:∫[0, 1]x²dx ≈ Σ(ξi)²Δx = Σ(i/n)²(1/n)当n趋向于无穷大时,可以求出定积分的准确值。
在这个例子中,计算过程如下:∫[0, 1]x²dx = lim(n→∞)Σ(i/n)²(1/n)= lim(n→∞)(1/n³)Σi²= lim(n→∞)(1/n³)(1² + 2² + ... + n²)= lim(n→∞)(1/n³)(n(n+1)(2n+1)/6)= 1/3因此,函数f(x) = x²在区间[0, 1]上的定积分的值为1/3。
定积分的知识点总结一、定积分的基本概念定积分是微积分学中的重要概念,可以用来计算曲线下的面积,曲线的弧长,质心等物理量。
定积分的基本思想是将曲线下的面积划分为无穷多个微小的矩形,然后求和得到整体的面积。
定积分的符号表示为∫。
对于一个函数f(x),在区间[a, b]上的定积分表示为:∫[a, b]f(x)dx其中,a和b为区间的端点,f(x)为函数在该区间上的取值。
定积分表示在区间[a, b]上的函数f(x)所确定的曲线下的面积。
二、定积分的计算方法1. 黎曼和定积分的计算基本思想是将曲线下的面积划分为很多个小矩形,然后对这些小矩形的面积求和。
这就是定积分的计算方法。
在实际计算中,根据黎曼和的定义,我们可以将区间[a, b]等分为n个小区间,每个小区间长度为Δx=(b-a)/n,然后在每个小区间上取一个样本点xi,计算f(xi)Δx的和:∑[i=1,n]f(xi)Δx当n趋近于无穷大时,这个和就可以逼近定积分的值。
这就是黎曼和的基本思想。
2. 定积分的几何意义定积分可以用来计算曲线下的面积,也可以用来计算曲线的弧长。
对于一个函数f(x),其在区间[a, b]上的定积分表示的是曲线y=f(x)和x轴之间的面积。
这个面积就是曲线下的面积。
如果函数f(x)在区间[a, b]上非负且连续,那么函数y=f(x)、直线x=a、x=b以及x轴所围成的区域的面积就是∫[a, b]f(x)dx。
3. 定积分的物理意义定积分还可以用来计算物理量,比如质量、质心等。
在物理学中,可以用定积分来计算物体的质量、质心等物理量。
对于一个连续的物体,将其质量密度函数表示为ρ(x),则物体的质量可以表示为定积分:M=∫[a, b]ρ(x)dx三、定积分的性质1. 线性性定积分具有线性性质,即∫[a, b](c1f1(x)+c2f2(x))dx=c1∫[a, b]f1(x)dx+c2∫[a, b]f2(x)dx。
其中c1、c2为常数,f1(x)、f2(x)为函数。
(完整版)定积分知识点汇总定积分是高中数学教学的重点难点之一,也是高数的基础知识。
我们通过汇总定积分的相关知识点,帮助同学们更好地掌握定积分的相关知识,以便在考试中取得好的成绩。
一、定积分的定义定积分是对函数在一定区间上的积分,也就是函数在此区间上的面积。
1. 定积分与区间的选取无关,即如果函数在 $[a,b]$ 上是可积的,则定积分$\int_a^b f(x) \mathrm{d}x$ 的值是唯一的。
2. 定积分具有可加性,即对于任意的 $c \in [a,b]$,有 $\int_a^b f(x)\mathrm{d}x = \int_a^c f(x) \mathrm{d}x + \int_c^b f(x) \mathrm{d}x$。
三、定积分的求解方法1. 函数曲线与坐标轴相交的情况:对于函数曲线与 $x$ 轴相交的区间,可以根据定义式直接求出该区间内的面积。
对于函数曲线与 $y$ 轴相交的区间,则要将积分区间平移后,再根据定义式计算面积。
2. 利用基本积分法和牛顿-莱布尼茨公式:可以利用基本积分法求出一个函数的原函数,然后利用牛顿-莱布尼茨公式,即$\int_a^b f(x) \mathrm{d}x = F(b) - F(a)$,其中 $F(x)$ 是 $f(x)$ 的一个原函数。
3. 利用换元积分法:换元积分法是利用一些特殊的代换,将积分式转化为某些基本形式的积分。
常见的代换包括:$u=g(x), x=h(u)$ 和 $\mathrm{d}u = f(x) \mathrm{d}x$。
分部积分法是将原积分式做一个变形,转化成两个积分乘积的形式,从而更容易求解。
5. 利用定积分的对称性:如积分区间对于 $0$ 对称,或者函数具有四象限对称性等,可以根据对称性减少计算量。
1. 几何应用:用定积分可以求解函数曲线与坐标轴围成的图形的面积、体积和质心等几何特征。
利用定积分可以求解质点运动的速度、加速度、位移和质量等物理量。
定积分的基本概念
一、定积分的基本概念
1.定积分的定义
定积分是指在区间[a,b]中,用函数f(x)的值在x处取的积分,其中x取值于a到b之间的某个点,f(x)的积分称为定积分。
也可以表示为
∫a, bf(x)dx=∫f(x)dx
即:将函数f(x)从x=a到x=b的定积分。
2.定积分的性质
(1)定积分是一种积分的形式,它是在定的一段区间内对某个函数f(x)求积分的形式。
(2)定积分可以表示为:∫f(x)dx=F(b)-F(a),其中F(x)是f(x)的积分函数。
(3)定积分可以表示为:∫a, bf(x)dx=∑[f(x1)+f(x2)+…
+f(xn)],其中x1,x2,…,xn为积分区间[a, b]的各个各点。
(4)定积分是一种表示曲线与坐标轴围成的面积的一种数学工具。
二、定积分的计算
1.定积分的数值计算
数值计算定积分,即把范围[a,b]离散成一定的小段,在每个小段上求f(x)的值,再用这些值进行总和,来求出定积分的近似值。
2.定积分的解析计算
解析计算此类定积分,即首先求出f(x)的积分方程,在范围[a,b]内,求得它的解后,再把范围[a,b]的定积分解析成积分函数F(x)的量对应的差值F(b)-F(a)。
三、定积分的应用
定积分的应用主要是用于求出曲线与坐标轴围成的面积,也可以用于求求解线性微分方程,求解有关动力学问题的时候,还有一些物理的和化学的问题,这些问题用的都是定积分的知识。
定积分的定义定积分是微积分中的一种重要概念,它广泛应用于物理、计算机科学、经济学、统计学等领域。
在本文中,我们将探讨定积分的定义及其相关概念、定理和应用。
一、定积分的定义定积分的定义是通过限定积分上下限,计算函数在给定区间上的面积的方法。
具体地说,设函数f(x)在区间[a,b]上连续,则在[a,b]上关于x轴的面积为:∫<sub>b</sub><sup>a</sup>f(x)dx其中∫表示积分符号,f(x)dx表示微元,最终结果为面积。
二、交错积分的概念定积分有时会被定义为交错积分的形式,按照这样的定义,定积分是将区间[a,b]分成n等份后,将每等份映射到默区间[a,b],计算总面积面积的方法。
三、定积分的性质定积分具有一个重要的性质,即可加性。
也就是说,如果f(x)连续,则对于[a,b]和[b,c]的任意选取,有:∫<sub>c</sub><sup>b</sup>f(x)dx+∫<sub>b</sub><sup>a</sup>f (x)dx=∫<sub>c</sub><sup>a</sup>f(x)dx这个性质对于求复杂函数的面积非常有用,因为它允许我们将求和区间划分成更小的部分,并在不同部分上执行计算,从而得到总面积。
四、定积分的定理除了性质外,定积分还有一些定理,它们可以更简单地求出某些函数的积分。
其中最著名的是牛顿-莱布尼茨公式,它指出:∫<sub>b</sub><sup>a</sup>f(x)d x=F(b)-F(a)其中F(x)是f(x)的原函数。
另外两个常见的定理是平均值定理和拉格朗日中值定理。
平均值定理指出,如果f(x)在区间[a,b]上连续,则它在[a,b]上的平均值等于1/(b-a)∫<sub>b</sub><sup>a</sup>f(x)dx;拉格朗日中值定理指出,如果f(x)在[a,b]上连续,则在[a,b]上存在一个数c,使得:f(c)=(1/(b-a))∫<sub>b</sub><sup>a</sup>f(x)dx这两个定理为找出区间[a,b]上函数值的平均值或最大值提供了帮助。
高中数学知识点归纳定积分基础知识高中数学的定积分是数学中非常重要的一个概念,它是微积分的核心内容之一。
在学习定积分的过程中,我们需要了解一些基础知识,本文将对高中数学中定积分的基础知识进行归纳总结。
一、定积分的概念定积分是积分学中重要的概念之一,它可以看作是函数在一个区间上的加权平均。
定积分的定义是:设函数f(x)在区间[a,b]上有定义,将[a,b]等分成n个小区间,每个小区间的长度为Δx,然后在每个小区间上取一点ξ_i,构成一个积分和S_n,当n趋向于无穷大时,若极限存在且与ξ_i的选法无关,则称该极限为函数f(x)在区间[a,b]上的定积分,记作∫(a,b)f(x)dx。
二、定积分的计算方法在计算定积分时,可以使用不同的方法,具体的计算方法如下:1. 几何意义法:根据定积分的几何意义,可以将定积分看作是曲线与坐标轴所围成的面积。
根据几何图形的性质,可以求得定积分的值。
2. 定积分的性质法:根据定积分的性质,可以利用一些性质对定积分进行化简。
比如定积分的线性性质、区间可加性等。
3. 换元法:对于一些较复杂的函数,可以通过变量代换的方法将其化简为简单的形式,然后进行定积分的计算。
4. 分部积分法:对于一些乘积形式的函数,可以通过分部积分的方法将其化简为简单的形式,然后进行定积分的计算。
5. 积分表法:对于一些常见的函数,可以通过积分表中的公式直接进行定积分的计算。
三、定积分的应用领域定积分在数学中有广泛的应用领域,具体包括以下几个方面:1. 几何应用:定积分可以用来计算曲线与坐标轴所围成的面积、曲线的弧长、曲线的平均值等。
2. 物理应用:在物理学中,定积分可以用来求解物体在一定时间内的位移、速度、加速度等。
3. 统计学应用:在统计学中,定积分可以用来计算概率密度函数下的概率、求解统计分布的期望值等。
4. 经济应用:在经济学中,定积分可以用来计算收入曲线下的总收入、成本曲线下的总成本等。
总结:高中数学中的定积分是微积分学习的重要内容,通过学习定积分的基础知识,我们可以更好地理解和应用定积分。
高数定积分知识点总结一、定积分的定义定积分是微积分中的一个重要概念,它是对一个函数在一个区间上的积分结果进行计算的过程。
在数学上,定积分是用来计算曲线下面的面积或者函数在某一区间上的平均值的方法。
定积分可以写成以下形式:\[ \int_{a}^{b} f(x)dx \]其中,\( f(x) \)是被积函数,\( a \)和\( b \)是积分区间的端点。
定积分的计算过程就是求解被积函数在给定区间上的曲线下面的面积。
定积分在物理学、工程学和经济学等领域都有着广泛的应用,是微积分中不可或缺的重要工具。
二、定积分的性质1. 定积分的可加性如果函数\( f(x) \)在区间\([a, b]\)上是可积的,那么对于任意的\( c \)满足\( a \leq c \leq b \),都有:\[ \int_{a}^{b} f(x)dx = \int_{a}^{c} f(x)dx + \int_{c}^{b} f(x)dx \]这个性质表明了定积分的可加性,即在一个区间上进行积分的结果可以根据任意划分点\( c \)进行分割。
2. 定积分的线性性对于任意的实数\( \alpha, \beta \)和函数\( f(x), g(x) \),如果\( f(x), g(x) \)在区间\([a, b]\)上是可积的,那么有:\[ \int_{a}^{b} (\alpha f(x) + \beta g(x))dx = \alpha \int_{a}^{b} f(x)dx + \beta \int_{a}^{b} g(x)dx \]这个性质表明了定积分的线性性,即在一个区间上进行线性组合的函数的积分等于线性组合的函数的积分的线性组合。
3. 定积分的保号性如果在区间\([a, b]\)上有\( f(x) \geq 0 \),那么有:\[ \int_{a}^{b} f(x)dx \geq 0 \]这个性质表明了定积分的保号性,即当被积函数在一个区间上非负时,其积分结果也是非负的。
1.5.3 定积分的概念1.了解定积分的概念.(难点)2.理解定积分的几何意义.(重点、易混点) 3.掌握定积分的几何性质.(重点、难点)[基础·初探]教材整理1 定积分的概念 阅读教材P 45内容,完成下列问题.如果函数f (x )在区间[a ,b ]上连续,用分点a =x 0<x 1<…<x i -1<x i <…<x n =b 将区间[a ,b ]等分成n 个小区间,在每个小区间[x i -1,x i ]上任取一点ξi (i =1,2,…,n ),作和式∑i =1nf(ξi )Δx =________________,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⎠⎛a b f (x )d x ,即⎠⎛ab f(x(dx =__________.其中a 与b 分别叫做__________与__________,区间[a ,b ]叫做______,函数f (x )叫做____________,x 叫做__________,f (x )d x 叫做__________.【答案】 ∑i =1n b -a n f (ξi ) lim n→∞∑i =1n b -an f (ξi ) 积分下限 积分上限 积分区间 被积函数积分变量 被积式⎠⎛12(x +1)d x 的值与直线x =1,x =2,y =0,f (x )=x +1围成的梯形的面积有什么关系?【解析】 由定积分的概念知:二者相等. 教材整理2 定积分的几何意义 阅读教材P 46的内容,完成下列问题.从几何上看,如果在区间[a ,b ]上函数f (x )连续且恒有f (x )≥0,那么定积分⎠⎛a b f (x )d x 表示由__________________所围成的曲边梯形的面积.这就是定积分⎠⎛ab f (x )d x 的几何意义.【答案】 直线x =a ,x =b ,y =0和曲线y =f (x)判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)⎠⎛a b f (x )d x =⎠⎛ab f (t )d t .( ) (2)⎠⎛a b f (x )d x 的值一定是一个正数.( ) (3)⎠⎛012x d x <⎠⎛022x d x ( ) 【答案】 (1)√ (2)× (3)√ 教材整理3 定积分的性质阅读教材P 47的内容,完成下列问题.1.⎠⎛ab kf (x )d x =________________________(k 为常数). 2.⎠⎛a b [f 1(x )±f 2(x )]d x =⎠⎛a b f 1(x )d x ±__________________. 3.⎠⎛ab f (x )d x =______________(其中a <c <b ). 【答案】 1.k ⎠⎛a b f (x )d x 2.⎠⎛a b f 2(x )d x 3.⎠⎛a c f (x )d x +⎠⎛cb f (x )d x填空:(1)由y =0,y =cos x ,x =0,x =π2围成的图形的面积用定积分的形式表示为__________. (2)⎠⎛-11f (x )d x =⎠⎛-10f (x )d x +__________. (3)⎠⎛a b (x 2+2x )d x =⎠⎛ab 2x d x +________. 【答案】 (1) ⎠⎜⎛0π2cos x d x (2)⎠⎛01f (x )d x (3)⎠⎛a b x 2d x[小组合作型]⎠⎛1【精彩点拨】 根据定积分的意义,分四步求解,即分割、近似代替、求和、取极限. 【自主解答】 令f (x )=3x +2. (1)分割在区间[1,2]上等间隔地插入n -1个分点,将区间[1,2]等分成n 个小区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤n +i -1n ,n +i n (i =1,2,…,n ),每个小区间的长度为Δx =n +i n -n +i -1n =1n. (2)近似代替、作和取ξi =n +i -1n(i =1,2,…,n ),则S n =∑i =1nf ⎝⎛⎭⎪⎫n +i -1n ·Δx =∑i =1n错误!·错误!=错误!错误!=错误![0+1+2+…+(n -1)]+5=32×n2-n n2+5=132-32n. (3)取极限 ⎠⎛12(3x +2)d x=lim n→∞S n =lim n→∞⎝ ⎛⎭⎪⎫132-32n =132.利用定义求定积分的步骤[再练一题]1.利用定积分的定义计算⎠⎛12(-x 2+2x )d x 的值.【解】 令f (x )=-x 2+2x . (1)分割在区间[1,2]上等间隔地插入n -1个分点,把区间[1,2]等分为n 个小区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+i -1n ,1+i n (i =1,2,…,n ),每个小区间的长度为Δx =i n -i -1n =1n.(2)近似代替、作和取ξi =1+in (i =1,2,…,n ),则S n =∑i =1nf ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i n ·Δx =∑i =1n ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝⎛⎭⎪⎫1+i n 2+2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i n ·1n=-1n3[(n +1)2+(n +2)2+(n +3)2+…+(2n )2]+2n2[(n +1)+(n +2)+(n +3)+…+2n ]=-1n3错误!+错误!·错误!=-13⎝ ⎛⎭⎪⎫2+1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫4+1n +16⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+1n +3+1n .(3)取极限⎠⎛12(-x 2+2x )d x =lim n→∞S n =lim n→∞ ⎣⎢⎡-13⎝⎛⎭⎪⎫2+1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫4+1n +16⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+1n + ⎦⎥⎤3+1n=23.(1)⎠⎛-33-39-x2d x ;(2)⎠⎛03(2x +1)d x ; (3)⎠⎛-11-1(x 3+3x )d x . 【导学号:62952046】【精彩点拨】 对于本题(1)、(2)可先确定被积函数、积分区间,画出图形,然后用几何法求出图形面积,从而确定定积分的值;对于(3)可根据被积函数的奇偶性求解.【自主解答】 (1)曲线y =9-x2表示的几何图形为以原点为圆心以3为半径的上半圆如图(1)所示.其面积为S =12·π·32=92π.由定积分的几何意义知⎠⎛-339-x2d x =92π.(2)曲线f (x )=2x +1为一条直线.⎠⎛03(2x +1)d x 表示直线f (x )=2x +1,x =0,x =3围成的直角梯形OABC 的面积,如图(2).其面积为S =12(1+7)×3=12.根据定积分的几何意义知⎠⎛03(2x +1)d x =12.(3)∵y =x 3+3x 在区间[-1,1]上为奇函数,图象关于原点对称,∴曲边梯形在x 轴上方部分面积与x 轴下方部分面积相等.由定积分的几何意义知⎠⎛-11(x 3+3x )d x =0.定积分的几何意义的应用(1)利用定积分的几何意义求⎠⎛ab f (x )d x 的值的关键是确定由曲线y =f (x ),直线x =a ,x =b 及y =0所围成的平面图形的形状.常见的图形有三角形、直角梯形、矩形、圆等可求面积的平面图形.(关键词:平面图形的形状)(2)不规则的图形常利用分割法将图形分割成几个容易求定积分的图形求面积,要注意分割点要确定准确.(关键词:分割)[再练一题]2.上例(1)中变为⎠⎜⎛-32329-x2d x ,如何求解? 【解】 由y =9-x2,知x 2+y 2=9(y ≥0),x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,32,其图象如图所示:由定积分的几何意义,知⎠⎜⎛-32329-x2d x 等于圆心角为60°的弓形C ED 的面积与矩形ABC D的面积之和.S 弓形=12×π3×32-12×3×332=6π-934,S 矩形=|AB |×|BC |=2×32×9-⎝ ⎛⎭⎪⎫322=932,∴⎠⎜⎛-32329-x2d x =6π-934+932=6π+934.[探究共研型]探究1【提示】 可先把每一段函数的定积分求出后再相加. 探究2 怎样求奇(偶)函数在区间[a ,b ]上的定积分?【提示】 ①若奇函数y =f (x )的图象在[-a ,a ]上连续,则⎠⎛-a a f (x )d x =0;②若偶函数y =g (x )的图象在[-a ,a ]上连续,则⎠⎛-a a g (x )d x =2⎠⎛0a g (x )d x .(1)f (x )=⎩⎨⎧x +1,0≤x<1,2x2,1≤x≤2,则⎠⎛02f (x )d x =( )A.⎠⎛02(x +1)d xB.⎠⎛022x 2d x C.⎠⎛01(x +1)d x +⎠⎛122x 2d x D.⎠⎛122x d x +⎠⎛02(x +1)d x (2)已知⎠⎛02f (x )d x =8,则⎠⎛02[f (x )-2x ]d x =________.【自主解答】 (1)∵f (x )在[0,2]上是连续的,由定积分的性质(3)得⎠⎛02f (x )d x =⎠⎛01f (x )d x +⎠⎛12f (x )d x =⎠⎛01(x +1)d x +⎠⎛122x 2d x .(2)由定积分的性质(2)可得 ⎠⎛02[f (x )-2x ]d x =⎠⎛02f (x )d x -⎠⎛022x d x =⎠⎛02f (x )d x -2⎠⎛02x d x . 又∵⎠⎛02f (x )d x =8,⎠⎛02x d x =12×2×2=2,∴⎠⎛02[f (x )-2x ]d x =⎠⎛02f (x )d x -2⎠⎛02x d x =8-2×2=4.【答案】 (1)C (2)4利用定积分的性质求定积分的技巧灵活应用定积分的性质解题,可以把比较复杂的函数拆成几个简单函数,把积分区间分割成可以求积分的几段,进而把未知的问题转化为已知的问题,在运算方面更加简洁.应用时注意性质的推广:(1)⎠⎛ab [f 1(x )±f 2(x )±…±f n (x )]d x =⎠⎛a b f 1(x )d x ±⎠⎛a b f 2(x )d x ±…±⎠⎛ab f n (x )d x ; (2)⎠⎛a b f (x )d x =⎠⎜⎛a c1f (x )d x +⎠⎜⎛c1c2f (x )d x +…+⎠⎜⎛cnb f (x )d x (其中a <c 1<c 2<…<c n <b ,n ∈N *).[再练一题]3.已知⎠⎛0e x d x =e22,⎠⎛0e x 2d x =e33,求下列定积分的值.(1)⎠⎛0e (2x +x 2)d x ;(2)⎠⎛0e (2x 2-x +1)d x .【解】 (1)⎠⎛0e (2x +x 2)d x=2⎠⎛0e x d x +⎠⎛0e x 2d x =2×e22+e33=e 2+e33.(2)⎠⎛0e (2x 2-x +1)d x =2⎠⎛0e x 2d x -⎠⎛0e x d x +⎠⎛0e 1d x , 因为已知⎠⎛0e x d x =e22,⎠⎛0e x 2d x =e33,又由定积分的几何意义知:⎠⎛0e 1d x 等于直线x =0,x =e ,y =0,y =1所围成的图形的面积,所以⎠⎛0e 1d x =1×e =e ,故⎠⎛0e (2x 2-x +1)d x =2×e33-e22+e =23e 3-12e 2+e.1.下列等式不成立的是( )A.⎠⎛a b [mf (x )+ng (x )]d x =m ⎠⎛a b f (x )d x +n ⎠⎛a b g (x )d xB.⎠⎛a b [f (x )+1]d x =⎠⎛a b f (x )d x +b -aC.⎠⎛a b f (x )g (x )d x =⎠⎛a b f (x )d x ·⎠⎛ab g (x )d x D.⎠⎛-2π2πsin x d x =⎠⎛-2π0sin x d x +⎠⎛02πsin x d x 【解析】 利用定积分的性质可判断A ,B ,D 成立,C 不成立. 例如⎠⎛02x d x =2,⎠⎛022d x =4,⎠⎛022x d x =4, 即⎠⎛022x d x ≠⎠⎛02x d x ·⎠⎛022d x . 【答案】 C2.图1-5-3中阴影部分的面积用定积分表示为()图1-5-3A.⎠⎛012x dxB.⎠⎛01(2x -1)d xC.⎠⎛01(2x +1)d xD.⎠⎛01(1-2x )d x 【解析】 根据定积分的几何意义,阴影部分的面积为⎠⎛012x d x -⎠⎛011d x =⎠⎛01(2x -1)d x .【答案】 B3.由y =sin x ,x =0,x =π2,y =0所围成图形的面积写成定积分的形式是________. 【导学号:62952047】【解析】 ∵0<x <π2,∴sin x >0.∴y =sin x ,x =0,x =π2,y =0所围成图形的面积写成定积分的形式为⎠⎜⎛0π2 sin x d x .【答案】 ⎠⎜⎛0π2 sin x d x4.若⎠⎛a b [f (x )+g (x )]d x =3,⎠⎛a b [f (x )-g (x )]d x =1,则⎠⎛a b [2g (x )]d x =________.【解析】 ⎠⎛ab [2g (x )]d x=⎠⎛a b [(f (x )+g (x ))-(f (x )-g (x ))]d x =⎠⎛a b [f (x )+g (x )]d x -⎠⎛a b [f (x )-g (x )]d x =3-1=2. 【答案】 25.用定积分的几何意义求⎠⎛-114-x2d x .【解】 由y =4-x2可知x 2+y 2=4(y≥0),其图象如图.⎠⎛-114-x2d x 等于圆心角为60°的弓形C E D 的面积与矩形ABCD 的面积之和. S 弓形=12×π3×22-12×2×2sin π3=2π3-3.S 矩形=|AB |·|BC |=23.∴⎠⎛-114-x2d x =23+2π3-3=2π3+3.。
定积分知识点总结高中一、定积分的概念定积分是微积分中的重要概念之一,它是对一个区间上函数的积分进行求解的一种方法。
在数学上,定积分可以用来求解曲线与坐标轴所围成的图形的面积、求解物体的质量、求解物体的质心和求解函数的平均值等。
二、定积分的符号表示定积分的符号表示为∫abf(x)dx,其中∫表示积分的意思,a和b分别表示积分的区间,f(x)表示被积函数,而dx表示自变量。
三、定积分的基本性质1. 定积分的区间可以是一个闭区间也可以是一个开区间。
2. 定积分的积分域是一段区间上的一个函数。
3. 定积分的值只与积分的上限和下限以及积分函数的具体形式有关,与被积函数在区间上函数值的具体大小无关。
四、定积分的计算方法1. 定积分的计算方法有多种,其中最常用的方法有两种:换元积分法和分部积分法。
2. 换元积分法是将定积分中的自变量进行替换,从而使积分的形式更容易计算。
3. 分部积分法是将被积函数进行分解,从而使积分的形式更容易计算。
五、定积分的应用1. 定积分可以用来求解曲线与坐标轴所围成的图形的面积。
这是定积分最基本的应用之一。
2. 定积分可以用来求解物体的质量。
例如,如果我们知道一个物体的密度分布函数,在定积分的帮助下可以求解出物体的总质量。
3. 定积分可以用来求解物体的质心。
通过定积分可以计算出物体在某一方向上的平均位置。
4. 定积分可以用来求解函数的平均值。
通过定积分可以求解被积函数在一段区间上的平均值。
六、定积分的图形表示1. 在定积分的图形表示中,定积分表示的是曲线与坐标轴所围成的图形的面积。
2. 定积分的图形表示与被积函数在指定区间上的图像有关,可以通过被积函数的图像来判断定积分的正负值,从而得到面积的正负值。
七、定积分的应用实例1. 一块形状不规则的地块的面积可以通过定积分来求解。
2. 一根线密度不均匀的杆子的质量可以通过定积分来求解。
3. 一个质点在一段区间内的平均位置可以通过定积分来求解。