湖北省巴东一中高中数学 1.5.1定积分的概念第1课时教案 新人教版选修22
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定积分的概念1.5.1曲边梯形的面积【教学目标】(1)通过求曲边梯形的面积,了解定积分的实际背景。
(2)通过求变速直线运动的路程,了解定积分的实际背景。
【教学重点难点】“以直代曲”、“以不变代变”的思想方法。
【学前准备】:多媒体,预习例题kk a b =问题探究一:求曲边梯形的面积 曲边梯形的概念:如图,阴影部分类似于一个梯形,但有一边是曲线的一段,我们把由直线和曲线所围成的图形称为曲边梯形.如何求与及所围成的平面图形面积S ?活动1:请讨论:如何分割?以下几种分割方法,哪种最合适?(1)竖向分割 (2)横向分割 (3)随意分割分析发现,竖向分割更容易求面积.活动2:请讨论:分割多少份合适?()y f x =,(),0x a x b a b y ==≠=()y f x =2y x =0y =1x =分析发现分割的越多,误差越小,为了便于计算,引导学生会利用n控制分割的份数,把[0,1]分割成n等份.活动3:以什么样的直边图形近似代替小曲边梯形?展示部分近似代替的方案:(1)(2)(3)矩形矩形梯形不足过剩代替分割后,转化成n个曲边梯形,利用直边图形代替,合作图1 图2 问题探究二、如何求汽车行驶的路程?,处的速度①)求和= 1⎤⎥12,⎡⎢2t n n∆=-+⎢⎥⎪ ⎪⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦(1,2,,)i n n n +=11112nnn i i i t n n n =⎡⎤--⎛⎫⎛⎫∆=-+⎢⎥⎪ ⎪⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦∑02n n n n n---+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()22212n ⎤+++-+⎦)(12n n --本题所用数学思想为化归,即用化归为各个小区间上匀速直线运动路程和无限逼近的思想方法求出匀变速直线运动的即为曲边梯形面积的近似值;④取极限:求S v n n = ⎪⎝⎭图1图1.5.2汽车行驶的路程【教学目标】1.体会求汽车行驶的路程有关问题的过程。
2.感受在其过程中渗透的思想方法:分割、以不变代变、求和、取极限(逼近)。
高中数学定积分的概念教案一、教学目标:1.了解定积分的概念及其在数学中的重要性;2.掌握定积分的基本性质和计算方法;3.能够运用定积分求解实际问题。
二、教学重点及难点:1.定积分的概念和基本性质;2.定积分的计算方法;3.定积分在实际问题中的应用。
三、教学内容:1.定积分的概念a.通过求和的思想引入定积分的概念;b.定义定积分的符号表示及含义;c.定积分的几何意义和物理意义。
2.定积分的性质a.定积分的线性性质;b.定积分的可加性质;c.定积分的保号性质。
3.定积分的计算方法a.定积分的基本性质;b.定积分的换元法;c.定积分的分部积分法。
4.定积分在实际问题中的应用a.通过实际问题引入定积分的应用;b.运用定积分求解速度、面积、体积等实际问题。
四、教学过程:1.引入定积分的概念(10分钟)a.通过求和的思想引入定积分的概念;b.讲解定积分的符号表示及其含义。
2.定积分的性质(15分钟)a.讲解定积分的线性性质、可加性质和保号性质;b.举例说明定积分性质的运用。
3.定积分的计算方法(20分钟)a.讲解定积分的基本性质和计算方法;b.通过实例演示定积分的换元法和分部积分法。
4.定积分在实际问题中的应用(15分钟)a.通过实际问题引入定积分的应用;b.运用定积分求解速度、面积、体积等实际问题。
五、教学方法:1.讲授相结合:简洁明了地讲解定积分的概念和性质,结合实例演示计算方法;2.激发思考:通过引入实际问题,激发学生的思考和探究欲望;3.启发式教学:提出问题引导学生独立思考,培养学生的解决问题能力。
六、教学资源:1.教材:教材中相关知识点、例题及练习题;2.多媒体教学:投影仪、电脑等多媒体设备。
七、教学评估:1.课堂练习:课堂上针对性地布置练习,检验学生对定积分的理解和掌握程度;2.作业布置:课后布置练习题,巩固学生对定积分的掌握。
八、课堂小结:通过本节课的学习,相信同学们已经初步了解了定积分的概念、性质和计算方法,并能够运用定积分解决实际问题。
1.5定积分的概念教学目标:1、通过求曲边梯形的面积和变速直线运动的路程,了解定积分的背景;2、借助于几何直观定积分的基本思想,了解定积分的概念,能用定积分法求简单的定积分.3、理解掌握定积分的几何意义;教学重点: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. 教学难点:定积分的概念、定积分的几何意义. 教学过程:一.创设情景复习: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.二.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 ax 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:11()()nnn i i i i b aS f x f nξξ==-=∆=∑∑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:()baS 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()baf x dx ⎰是一个常数,即n S 无限趋近的常数S (n →+∞时)称为()baf 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()ni i b a f n ξ=-∑;④取极限:()1()lim n b i a n i b af x dx f n ξ→∞=-=∑⎰ (3)曲边图形面积:()baS f x dx =⎰;变速运动路程21()t t S v t dt =⎰;变力做功 ()baW F r dr =⎰2.定积分的几何意义 说明:一般情况下,定积分()baf x dx ⎰的几何意义是介于x 轴、函数()f x 的图形以及直线,x a x b ==之间各部分面积的代数和,在x 轴上方的面积取正号,在x 轴下方的面积去负号.(可以先不给学生讲).分析:一般的,设被积函数()y f x =,若()y f x =在[,]a b 上可取负值。
高中数学定积分的概念教案新人教版选修一、教学目标1. 理解定积分的概念,掌握定积分的基本性质和计算方法。
2. 能够运用定积分解决实际问题,提高学生的数学应用能力。
3. 培养学生的逻辑思维能力,提高学生的数学素养。
二、教学内容1. 定积分的概念介绍定积分的定义、性质和计算方法,引导学生理解定积分的本质。
2. 定积分的计算讲解定积分的计算法则,包括牛顿-莱布尼茨公式、换元积分法、分部积分法等,让学生掌握定积分的计算技巧。
3. 定积分在实际问题中的应用通过实际问题,引导学生运用定积分解决面积、体积、弧长等问题,提高学生的数学应用能力。
三、教学重点与难点1. 定积分的概念与性质2. 定积分的计算方法3. 定积分在实际问题中的应用四、教学方法1. 采用讲授法,讲解定积分的概念、性质和计算方法。
2. 利用例题,引导学生掌握定积分的计算技巧。
3. 结合实际问题,培养学生运用定积分解决实际问题的能力。
4. 组织讨论,让学生在探讨中深化对定积分概念的理解。
五、教学过程1. 引入:通过复习初中数学中的积分概念,引导学生思考如何将积分概念推广到无限区间。
2. 讲解:讲解定积分的定义、性质和计算方法,让学生理解定积分的本质。
3. 练习:布置定积分的计算练习题,让学生巩固所学知识。
4. 应用:结合实际问题,讲解定积分在面积、体积、弧长等方面的应用,让学生体会定积分的实用价值。
6. 作业:布置课后作业,巩固所学知识。
六、定积分的性质与计算法则1. 性质:定积分具有线性性质,即$\int_{a}^{b} f(x) \, dx + \int_{a}^{b} g(x) \, dx = \int_{a}^{b} (f(x) + g(x)) \, dx$。
定积分与积分区间有关,即$\int_{a}^{b} f(x) \, dx = -\int_{b}^{a} f(x) \, dx$。
定积分与积分函数的单调性有关,即若$f(x)$ 在$[a, b]$ 上单调递增,则$\int_{a}^{b} f(x) \, dx$ 可以表示为$F(b) F(a)$,其中$F(x)$ 是$f(x)$ 的一个原函数。
§1.5.1 曲边梯形的面积【学情分析】:本节教材是在学生学习导数及其在研究函数的应用的基础上,开始初步探究定积分的概念。
学生对这个解决问题的思想方法和步骤还是很生疏,必须深入浅出,逐步渗透.【教学目标】:(1)知识与技能:定积分概念的引入(2)过程与方法:“分割、近似求和、取极限”数学思想的建立(3)情感态度与价值观:通过引导学生用已学知识求曲边梯形的面积,培养学生应用数学的意识。
【教学重点】:了解定积分的基本思想方法——以直代曲、逼近的思想,初步掌握求曲边梯形面积的步骤。
【教学难点】:“以直代曲”“逼近”思想的形成过程;求和符号∑。
【教学过程设计】:一、创设情景我们学过如何求正方形、长方形、三角形等的面积,这些图形都是由直线段围成的。
那么,如何求曲线围成的平面图形的面积呢?这就是定积分要解决的问题。
定积分在科学研究和实际生活中都有非常广泛的应用。
本节我们将学习定积分的基本概念以及定积分的简单应用,初步体会定积分的思想及其应用价值。
一个概念:如果函数错误!未找到引用源。
在某一区间错误!未找到引用源。
上的图像是一条连续不断的曲线,那么就把函数错误!未找到引用源。
称为区间错误!未找到引用源。
上的连续函数.(不加说明,下面研究的都是连续函数)二、新课讲授问题:如图,阴影部分类似于一个梯形,但有一边是曲线错误!未找到引用源。
的一段,我们把由直线错误!未找到引用源。
和曲线错误!未找到引用源。
所围成的图形称为曲边梯形.如何计算这个曲边梯形的面积?例1:求图中阴影部分是由抛物线错误!未找到引用源。
,直线错误!未找到引用源。
以及错误!未找到引用源。
轴所围成的平面图形的面积S 。
思考:(1)曲边梯形与“直边图形”的区别?(2)能否将求这个曲边梯形面积S 的问题转化为求“直边图形”面积的问题?分析:曲边梯形与“直边图形”的主要区别:曲边梯形有一边是曲线段,“直边图形”的所有边都是直线段.“以直代曲”的思想的应用.把区间错误!未找到引用源。
1.5.3 定积分的概念教材分析《定积分的概念》从曲边梯形的面积及变速直线运动的共同特征概括出定积分的概念,它是学生学习定积分的基础,为学习定积分的应用作好铺垫.因此这节课有承前启后的作用,是本章的重点内容之一.本节课的重点是:理解并掌握定积分的概念、定积分的几何意义.理解定积分的概念是难点.主要是这种“以曲代直”“逼近”的思想方法在学生的头脑中并没有与之相联系的认知结构,只有将头脑中原有的认知结构加以改组和顺应,在几节课内达到深刻理解这种思想方法是难点所在.课时分配 1课时.教学目标 知识与技能目标通过求曲边梯形的面积和变速直线运动的路程,了解定积分的背景;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;借助于几何直观的基本思想,理解定积分的概念.过程与方法目标培养学生的逻辑思维能力和创新意识. 情感、态度与价值观激发学生主动探索学习的精神.重点难点重点:定积分的概念、定积分的几何意义. 难点:定积分概念的理解.教学过程引入新课提出问题:回忆前面曲边梯形的面积、变速运动的路程等问题的解决方法与步骤. 活动成果:分割→近似代替→求和→取极限活动设计:将以下问题及其解决步骤通过多媒体投影到屏幕上.物体做变速直线运动,速度函数为v =v(t),求它在a ≤t ≤b 内的位移s.步骤如下: (1)分割:用分点a =t 0<t 1<t 2<…<t n =b 将时间区间[a ,b]等分成n 个小区间[t i -1,t i ](i =1,2,…,n),其中第i 个时间区间的长度为Δt =t i -t i -1,物体在此时间段内经过的路程为Δs i .(2)近似代替:当Δt 很小时,在[t i -1,t i ]上任取一点ξi ,以v(ξi )来代替[t i -1,t i ]上各时刻的速度,则Δs i ≈v(ξi )·Δt i .(3)求和:s =1nii S=∆∑≈∑i =1nv(ξi )Δt. (4)取极限:Δt →0时,上式右端的和式作为s 近似值的误差会趋于0,因此s =0lim t ∆→∑i =1nv(ξi )Δt.探究新知提出问题1:请同学们对求曲边梯形的面积和变速运动的路程两个实例的四个步骤对比分析,找出共同点.活动设计:先让学生独立思考,再分小组讨论、交流.活动成果:1.二者都通过四个步骤——分割、近似代替、求和、取极限来解决问题; 2.解决这两个问题的思想方法是相同的,都采用了“逼近”的思想. 总结:类似的问题都可以通过这种方法来解决,而且最终结果都可以归结为这种类型的和式的极限.提出问题2:你能不能类似地将在区间[a ,b]上连续的问题函数f(x)的最终结果归结为这种类型的和式的极限.活动设计:学生先独立思考,必要时允许学生合作、讨论、交流.学情预测:开始学生的回答可能不全面、不准确,但在教师的不断补充、纠正下,会趋于完善.活动成果:师生共同概括出定积分的概念:一般地,设函数f(x)在区间[a ,b]上连续,用分点 a =x 0<x 1<x 2<…<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 =1n f(ξi )Δx =∑i =1nb -an f(ξi ),当n →∞时,上述和式无限接近某个常数,那么称该常数为函数f(x)在区间[a ,b]上的定积分.记为⎠⎛a bf(x)dx ,即⎠⎛abf(x)dx =lim n →∞∑ni =1b -anf(ξi ), 其中f(x)称为被积函数,x 叫做积分变量,[a ,b]叫做积分区间,b 叫做积分上限,a 叫做积分下限,f(x)dx 叫做被积式.教师补充以下几点:(1)定积分⎠⎛a b f(x)dx 是一个常数;(2)定积分⎠⎛ab f(x)dx 是一种特定形式的和式∑i =1nb -a n f(ξi )的极限,即⎠⎛a bf(x)dx 表示当n →∞时,和式∑i =1n b -a n f(ξi )所趋向的定值;(3)对区间[a ,b]的分割是任意的,只要保证每一小区间的长度都趋向于0就可以了;(4)考虑到定义的一般性,ξi 是第i 个小区间上任意取定的点,但在解决实际问题或计算定积分时,可以把ξi 都取为每个小区间的左端点(或都取为右端点),以便得出结果.设计意图通过上述操作、思考问题使学生建立起对定积分的初步、直观的认识,并训练和培养学生的抽象概括能力.提出问题3:你能说说定积分的几何意义吗?活动设计:学生独立解决,必要时,教师指导、提示.学情预测:如果学生回答此问题有困难,可提示学生回顾求曲边梯形面积的例子.活动成果:结合课本本节图1.57总结定积分⎠⎛ab f(x)dx(f(x)≥0)的几何意义: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⎠⎛ab f(x)dx 表示由直线x =a ,x =b(a ≠b),y =0和曲线y =f(x)所围成的曲边梯形的面积.提出问题4:思考课本本节的探究问题. 活动设计:学生独立思考,并给出答案.活动成果:通过对定积分几何意义的理解,学生不难考虑到如何用定积分表示位于x 轴上方的两条曲线y =f 1(x),y =f 2(x)与直线x =a ,x =b 围成的平面图形面积.由于图中用虚线给出了辅助线,学生易得到阴影部分的面积为S =⎠⎛a b f 1(x)dx -⎠⎛ab f 2(x)dx.教师引导学生根据定积分的定义,可以得出定积分的如下性质: 性质1:⎠⎛a b kf(x)dx =k ⎠⎛ab f(x)dx(k 为常数);性质2:⎠⎛a b [f 1(x)±f 2(x)]dx =⎠⎛a b f 1(x)dx±⎠⎛abf 2(x)dx ;性质3:⎠⎛ab f(x)dx =⎠⎛ac f(x)dx +⎠⎛cb f(x)dx(其中a<c<b).提出问题5:性质1等式两边的两个定积分上、下限和被积函数分别是什么? 活动设计:以提问的形式让学生直接作答.提出问题6:你能从定积分的几何意义解释性质3吗? 活动设计:学生思考、交流、探索解决问题. 学情预测:若学生解决问题有困难,教师可辅助学生用图象的方法帮助学生从几何直观上感知性质3的成立.活动成果:教师指出性质3为定积分对积分区间的可加性,它对把区间[a ,b]分成有限个(两个以上)小区间的情形也成立.给出以上3个性质,便于我们计算定积分.理解新知1.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ξi ∈[x i -1,x i ];③求和:∑i =1nb -an f(ξi );④取极限:⎠⎛ab f(x)dx =lim n →∞∑i =1n b -an f(ξi ).2.一般情况下,定积分∫b a f(x)dx 的几何意义是介于x 轴、函数f(x)的图形以及直线x =a ,x =b 之间各部分面积的代数和,在x 轴上方的面积取正号,在x 轴下方的面积取负号.即∫b a f(x)dx =x 轴上方面积-x 轴下方的面积.运用新知例1利用定积分的定义,计算定积分∫10x 3dx 的值. 解:令f(x)=x 3. (1)分割在区间[0,1]上等间隔地插入n -1个点,将区间[0,1]等分成n 个小区间[i -1n ,in](i =1,2,…,n),每个小区间的长度为Δx =i n -i -1n =1n.(2)近似代替、求和取ξi =i n (i =1,2,…,n),则∫10x 3dx ≈S n =∑i =1n (i n )3·1n =1n 4∑i =1n i 3=1n 4·n 2(n +1)24=14(1+1n)2.(3)取极限∫10x 3dx =lim n →∞S n=lim n →∞ 14(1+1n )2=14. 例2根据定积分的几何意义推出下列定积分的值.(1)∫10xdx ;(2)∫R 0R 2-x 2dx.思路分析: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∫b a f(x)dx 表示由直线x =a ,x =b(a ≠b),y =0和曲线y =f(x)所围成的曲边梯形的面积.(1)中的定积分的值即为由直线x =0,x =1,y =0和y =x 所围成的图形的面积;(2)中的定积分的值为由直线x =0,x =R ,y =0和曲线y =R 2-x 2所围成的图形的面积.解:(1)由图象可知,由直线x =0,x =1,y =0和y =x 所围成的图形为一个直角三角形,两条直角边边长均为1,则面积为12×1×1=12,所以∫10xdx =12. (2)由图象可知,由直线x =0,x =R ,y =0和曲线y =R 2-x 2所围成的图形面积即为圆x 2+y 2=R 2面积的14,则面积为14πR 2,所以∫R 0R 2-x 2dx =14πR 2. 变练演编例 计算定积分∫20x 3dx 的值,并从几何上解释这个值表示什么?解:计算定积分∫20x 3dx 的值: (1)分割在区间[0,2]上等间隔地插入n -1个点,将区间[0,2]等分成n 个小区间[2(i -1)n ,2in ](i =1,2,…,n),每个小区间的长度为Δx =2i n -2(i -1)n =2n.(2)近似代替、求和取ξi =2in(i =1,2,…,n),则∫20x 3dx ≈S n =∑i =1n(2i n )3·2n =16n 4∑i =1n i 3=16n 4·n 2(n +1)24=4(1+1n)2. (3)取极限∫20x 3dx =lim n →∞S n =lim n →∞4(1+1n )2=4. 由定积分的几何意义,可知这个值表示由直线y =0,x =0,x =2和曲线y =x 3所围成的图形的面积.活动设计:学生在理解例1和例2的基础上,独立完成此例练习. 设计意图设置本题意在让学生进一步理解定积分的定义和其几何意义,训练学生思维的灵活性. 达标检测1. lim n →∞ 1n[cos πn +cos 2πn +…+cos (n -1)πn +cos nπn ]写成定积分的形式,可记为( )A .∫π0cosxdx B.1π∫π0cosxdxC .∫10cosxdx D .∫π0cosx xdx2.用定积分表示由曲线y =x 3和直线y =x 所围成的图形面积. 3.当f(x)≥0时,定积分∫b a f(x)dx 的几何意义是__________; 当f(x)≤0时,定积分∫b a f(x)dx 的几何意义是__________.4.根据定积分的几何意义,求∫2-24-x 2dx 的值. 答案:1.B 2.∫10(x -x 3)dx.3.由直线x =a ,x =b(a ≠b),y =0和曲线y =f(x)所围成的曲边梯形的面积 由直线x =a ,x =b(a ≠b),y =0和曲线y =f(x)所围成的曲边梯形的面积的相反数4.2π. 课堂小结1.知识收获:(1)定积分的概念;(2)定义法求简单的定积分;(3)定积分的几何意义. 2.方法收获:联想、归纳、总结的思想方法. 3.思维收获:从特殊到一般. 布置作业习题1.5A 组3、4题. 补充练习 基础练习1.将和式的极限lim n →∞ 1α+2α+…+n αn α+1(α>0)表示成定积分为( ) A .∫101xdx B .∫10x αdx C .∫101x αdx D .∫10(x n)αdx 2.将和式lim n →∞(1n +1+1n +2+…+12n )表示为定积分__________.3.曲线y =x 2,y =1所围成的图形的面积可用定积分表示为__________.拓展练习4.用定积分定义求∫10|x 2-4|dx 的值. 答案:1.B 2.∫101x +1dx 3.∫1-1(1-x 2)dx 4.233. 设计说明通过两个实例让学生自己总结出定积分的概念,这符合思维认识发展的一般规律,也符合数学发展的一般规律,同时激发学生进一步学习的浓厚兴趣,学生也从中学到了联想、猜测的归纳、总结的思想方法.例题的设置,主要是为了强化本节课的重点,通过学生自己亲自尝试、体验,才能深刻理解“分割、近似代替、求和、取极限”的微积分思想方法.本节的设计既符合教学论中的巩固性原则,也符合素质教育理论中面向全体的基本要求.备课资料备选例题:利用定义计算定积分∫10(2x -x 2)dx ,并从几何上解释这个值表示什么?思路分析:利用定积分性质1、2,可将∫10(2x -x 2)dx 转化为2∫10xdx -∫10x 2dx ,利用定积分的定义分别求出∫10xdx ,∫10x 2dx ,就能得到定积分∫10(2x -x 2)dx 的值.解:∫10(2x -x 2)dx =∫102xdx -∫10x 2dx =2∫10xdx -∫10x 2dx ,用定义求∫10xdx 的值.(1)分割在区间[0,1]上等间隔地插入n -1个点,将区间[0,1]等分成n 个小区间 [i -1n ,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、求和取ξi =i n (i =1,2,…,n),则∫10xdx ≈S n =∑i =1n i n ·1n =1n 2·n (n +1)2=n +12n.(3)取极限∫10xdx =lim n →∞S n =lim n →∞n +12n =12. 同理可求得∫10x 2dx =13,所以∫10(2x -x 2)dx =2×12-13=23. 由定积分的几何意义,可知这个值表示由直线y =2x ,x =1和曲线y =x 2所围成的图形的面积.(设计者:孙娜)。
教学方案精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
读沙漠,读出了它坦荡豪放的胸怀;读太阳,读出了它普照万物的无私;读春雨,读出了它润物无声的柔情。
读大海,读出了它气势磅礴的豪情。
读石灰,读出了它粉身碎骨不变色的清白。
2、幸福幸福是“临行密密缝,意恐迟迟归”的牵挂;幸福是“春种一粒粟,秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下,悠然见南山”的闲适;幸福是“奇闻共欣赏,疑义相与析”的愉悦。
幸福是“随风潜入夜,润物细无声”的奉献;幸福是“夜来风雨声,花落知多少”的恬淡。
幸福是“零落成泥碾作尘,只有香如故”的圣洁。
幸福是“壮志饥餐胡虏肉,笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。
幸福是“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的胸怀。
幸福是“人生自古谁无死,留取丹心照汗青”的气节。
3、大自然的语言丰富多彩:从秋叶的飘零中,我们读出了季节的变换;从归雁的行列中,我读出了集体的力量;从冰雪的消融中,我们读出了春天的脚步;从穿石的滴水中,我们读出了坚持的可贵;从蜂蜜的浓香中,我们读出了勤劳的甜美。
4、成功与失败种子,如果害怕埋没,那它永远不能发芽。
鲜花,如果害怕凋谢,那它永远不能开放。
矿石,如果害怕焚烧(熔炉),那它永远不能成钢(炼成金子)。
蜡烛,如果害怕熄灭(燃烧),那它永远不能发光。
航船,如果害怕风浪,那它永远不能到达彼岸。
5、墙角的花,当你孤芳自赏时,天地便小了。
井底的蛙,当你自我欢唱时,视野便窄了。
笼中的鸟,当你安于供养时,自由便没了。
山中的石!当你背靠群峰时,意志就坚了。
水中的萍!当你随波逐流后,根基就没了。
空中的鸟!当你展翅蓝天中,宇宙就大了。
空中的雁!当你离开队伍时,危险就大了。
地下的煤!你燃烧自己后,贡献就大了6、朋友是什么?朋友是快乐日子里的一把吉它,尽情地为你弹奏生活的愉悦;朋友是忧伤日子里的一股春风,轻轻地为你拂去心中的愁云。
朋友是成功道路上的一位良师,热情的将你引向阳光的地带;朋友是失败苦闷中的一盏明灯,默默地为你驱赶心灵的阴霾。
定积分的概念教学目标:1.体会求汽车行驶的路程有关问题的过程;2.感受在其过程中渗透的思想方法:分割、以不变代变、求和、取极限(逼近)。
3.了解求曲边梯形面积的过程和解决有关汽车行驶路程问题的过程的共同点; 教学重点:掌握过程步骤:分割、以不变代变、求和、逼近(取极限). 教学难点:过程的理解. 教学过程: 一.创设情景复习:1.连续函数的概念;2.求曲边梯形面积的基本思想和步骤;利用导数我们解决了“已知物体运动路程与时间的关系,求物体运动速度”的问题.反之,如果已知物体的速度与时间的关系,如何求其在一定时间内经过的路程呢? 二.新课讲授问题:汽车以速度v 组匀速直线运动时,经过时间t 所行驶的路程为S vt =.如果汽车作变速直线运动,在时刻t 的速度为()22v t t =-+(单位:km /h ),那么它在0≤t ≤1(单位:h)这段时间内行驶的路程S (单位:km )是多少?分析:与求曲边梯形面积类似,采取“以不变代变”的方法,把求匀变速直线运动的路程问题,化归为匀速直线运动的路程问题.把区间[]0,1分成n 个小区间,在每个小区间上,由于()v t 的变化很小,可以近似的看作汽车作于速直线运动,从而求得汽车在每个小区间上行驶路程的近似值,在求和得S (单位:km )的近似值,最后让n 趋紧于无穷大就得到S (单位:km )的精确值.(思想:用化归为各个小区间上匀速直线运动路程和无限逼近的思想方法求出匀变速直线运动的路程). 解:1.分割在时间区间[]0,1上等间隔地插入1n -个点,将区间[]0,1等分成n 个小区间: 10,n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,12,n n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,…,1,1n n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦记第i 个区间为1,(1,2,,)i i i n n n -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦L ,其长度为 11i i t n n n-∆=-= 把汽车在时间段10,n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,12,n n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,…,1,1n n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦上行驶的路程分别记作: 1S ∆,2S ∆,…,n S ∆显然,1nii S S ==∆∑(2)近似代替当n 很大,即t ∆很小时,在区间1,i i n n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦上,可以认为函数()22v t t =-+的值变化很小,近似的等于一个常数,不妨认为它近似的等于左端点1i n-处的函数值2112i i v n n --⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,从物理意义上看,即使汽车在时间段1,(1,2,,)i i i n n n -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦L 上的速度变化很小,不妨认为它近似地以时刻1i n -处的速度2112i i v n n --⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭作匀速直线运动,即在局部小范围内“以匀速代变速”,于是的用小矩形的面积i S '∆近似的代替i S ∆,即在局部范围内“以直代取”,则有21112i i i i S S v t n n n⎡⎤--⎛⎫⎛⎫'∆≈∆=∆=-+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦g g 2112(1,2,,)i i n n n n -⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭g L ① (3)求和由①,21111112nnn n i i i i i i S S v t n n n n ===⎡⎤--⎛⎫⎛⎫'=∆=∆=-+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦∑∑∑g g=221111102n n n n n n-⎛⎫⎛⎫----+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭g g L g =()222311212n n ⎡⎤-+++-+⎣⎦L =()()3121126n n n n ---+=11111232n n ⎛⎫⎛⎫---+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ 从而得到S 的近似值 11111232n S S n n ⎛⎫⎛⎫≈=---+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭(4)取极限当n 趋向于无穷大时,即t ∆趋向于0时,11111232n S n n ⎛⎫⎛⎫=---+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭趋向于S ,从而有1111115lim lim lim 112323nn n n n i i S S v n n n n →∞→∞→∞=-⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫===---+= ⎪ ⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦∑g思考:结合求曲边梯形面积的过程,你认为汽车行驶的路程S 与由直线0,1,0t t v ===和曲线22v t =-+所围成的曲边梯形的面积有什么关系?结合上述求解过程可知,汽车行驶的路程lim n n S S →∞=在数据上等于由直线0,1,0t t v ===和曲线22v t =-+所围成的曲边梯形的面积.一般地,如果物体做变速直线运动,速度函数为()v v t =,那么我们也可以采用分割、近似代替、求和、取极限的方法,利用“以不变代变”的方法及无限逼近的思想,求出它在a ≤t ≤b 内所作的位移S . 三.典例分析例1.弹簧在拉伸的过程中,力与伸长量成正比,即力()F x kx =(k 为常数,x 是伸长量),求弹簧从平衡位置拉长b 所作的功.分析:利用“以不变代变”的思想,采用分割、近似代替、求和、取极限的方法求解. 解: 将物体用常力F 沿力的方向移动距离x ,则所作的功为W F x =⋅. 1.分割在区间[]0,b 上等间隔地插入1n -个点,将区间[]0,1等分成n 个小区间:0,b n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,2,b b n n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,…,()1,n b b n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦记第i 个区间为()1,(1,2,,)i b i b i n nn -⎡⎤⋅=⎢⎥⎣⎦L ,其长度为 ()1i b i b b x n n n-⋅∆=-= 把在分段0,b n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,2,b b n n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,…,()1,n b b n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦上所作的功分别记作: 1W ∆,2W ∆,…,n W ∆ (2)近似代替 有条件知:()()11i i b i b b W F x k n n n --⎛⎫∆=⋅∆=⋅⋅ ⎪⎝⎭(1,2,,)i n =L(3)求和()111n nn i i i i b bW W k nn==-=∆=⋅⋅∑∑=()()22222110121122n n kb kb kb n n n n -⎛⎫++++-==-⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭L 从而得到W 的近似值 2112n kb W W n ⎛⎫≈=- ⎪⎝⎭(4)取极限2211lim lim lim 122nn i n n n i kb kb W W W n →∞→∞→∞=⎛⎫==∆=-= ⎪⎝⎭∑ 所以得到弹簧从平衡位置拉长b 所作的功为:22kb四.课堂练习 1.课本 练习五.回顾总结求汽车行驶的路程有关问题的过程.六.布置作业。
"福建省长乐第一中学2014高中数学 第一章《1.5定积分的概念》教案 新人教A 版选修2-2 "一:教学目标知识与技能目标通过求曲边梯形的面积和变速直线运动的路程,了解定积分的背景; 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;过程与方法借助于几何直观定积分的基本思想,理解定积分的概念;情感态度与价值观二:教学重难点重点 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、定积分的几何意义三:教学目标:1.创设情景复习: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:分割→以直代曲→求和→取极限(逼近2.对这四个步骤再以分析、理解、归纳,找出共同点.2.新课讲授说明:(1)定积分()ba f x dx ⎰是一个常数,即n S 无限趋近的常数S (n →+∞时)称为()ba 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()ni i b a f n ξ=-∑; ④取极限:()1()lim n b i a n i b a f x dx f nξ→∞=-=∑⎰ (3)曲边图形面积:()b a S f x dx =⎰;变速运动路程21()t t S v t dt =⎰; 变力做功 ()ba 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()ba f x dx ⎰表示由直线,x a xb ==(a b ≠),0y =和曲线()y f x =所围成的曲边梯形的面积。
说明:一般情况下,定积分()ba f x dx ⎰的几何意义是介于x 轴、函数()f x 的图形以及直线,x a x b ==之间各部分面积的代数和,在x 轴上方的面积取正号,在x 轴下方的面积去负号.分析:一般的,设被积函数()y f x =,若()y f x =在[,]a b 上可取负值。
高中数学定积分的概念教案新人教版选修一、教学目标1. 理解定积分的概念,掌握定积分的定义方法和性质。
2. 学会利用定积分解决实际问题,提高运用数学知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生的逻辑思维能力、创新能力和合作能力。
二、教学内容1. 定积分的概念:定积分的定义、定积分的性质。
2. 定积分的计算:牛顿-莱布尼茨公式、定积分的换元法、分部积分法。
3. 定积分在实际问题中的应用。
三、教学重点与难点1. 重点:定积分的概念、性质,定积分的计算方法。
2. 难点:定积分的理解和运用,定积分的计算技巧。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究定积分的概念和性质。
2. 利用案例分析法,让学生学会将实际问题转化为定积分问题。
3. 运用讨论法,培养学生的合作能力和创新思维。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,引导学生思考如何求解曲边图形的面积。
2. 探究定积分的概念:讲解定积分的定义,让学生理解定积分的基本思想。
3. 学习定积分的性质:引导学生通过举例,总结定积分的性质。
4. 定积分的计算:讲解牛顿-莱布尼茨公式,教授换元法和分部积分法。
5. 应用定积分解决实际问题:让学生分组讨论,选取实例进行分析。
6. 总结与反馈:对所学内容进行总结,收集学生反馈,及时调整教学方法。
六、教学评价1. 评价学生对定积分概念的理解程度,通过课堂提问、作业批改等方式进行。
2. 评价学生对定积分性质的掌握情况,通过课后练习、小测验等方式进行。
3. 评价学生运用定积分解决实际问题的能力,通过分组讨论、课堂展示等方式进行。
七、教学资源1. PPT课件:制作精美的PPT课件,展示定积分的概念、性质和计算方法。
2. 教学案例:收集与生活实际相关的案例,用于引导学生运用定积分解决实际问题。
3. 练习题库:编写一定数量的练习题,用于巩固学生对定积分的理解和运用。
八、教学进度安排1. 第1周:导入定积分的概念,讲解定积分的定义和性质。
§1.5.1 曲边梯形的面积
【学情分析】:
本节教材是在学生学习导数及其在研究函数的应用的基础上,开始初步探究定积分的概念。
学生对这个解决问题的思想方法和步骤还是很生疏,必须深入浅出,逐步渗透. 【教学目标】:
(1)知识与技能:定积分概念的引入
(2)过程与方法:“分割、近似求和、取极限”数学思想的建立
(3)情感态度与价值观:通过引导学生用已学知识求曲边梯形的面积,培养学生应用数学的意识。
【教学重点】:
了解定积分的基本思想方法——以直代曲、逼近的思想,初步掌握求曲边梯形面积的步骤。
【教学难点】:
“以直代曲”“逼近”思想的形成过程;求和符号∑。
【教学过程设计】:
一、创设情景
我们学过如何求正方形、长方形、三角形等的面积,这些图形都是由直线段围成的。
那么,如何求曲线围成的平面图形的面积呢?
这就是定积分要解决的问题。
定积分在科学研究和实际生活中都有非常广泛的应用。
本节我们将学习定积分的基本概念以及定积分的简单应用,初步体会定积分的思想及其应用价值。
一个概念:如果函数()y f x =在某一区间I 上的图像是一条连续不断的曲线,那么就把函数()y f x =称为区间I 上的连续函数.(不加说明,下面研究的都是连续函数)
二、新课讲授
问题:如图,阴影部分类似于一个梯形,但有一边是曲线()y f x =的一段,我们把由直线,(),0x a x b a b y ==≠=和曲线()y f x =所围成的图形称为曲边梯形.如何计算这个曲边梯形的面积?
例1:求图中阴影部分是由抛物线2
y x =,直线1=x 以及x 轴所围成的平面图形的面积S 。
思考:(1)曲边梯形与“直边图形”的区别?
(2)能否将求这个曲边梯形面积S 的问题转化为求“直边图形”面积的问题?
分析:曲边梯形与“直边图形”的主要区别:曲边梯形有一边是曲线段,“直边图形”的所有边都是直线段.“以直代曲”的思想的应用.
x x x 1 1 y 1
y
y
把区间[]0,1分成许多个小区间,进而把区边梯形拆为一些小曲边梯形,对每个小曲边梯形“以直代取”,即用矩形的面积近似代替小曲边梯形的面积,得到每个小曲边梯形面积的近似值,对这些近似值求和,就得到曲边梯形面积的近似值.分割越细,面积的近似值就越精确。
当分割无限变细时,这个近似值就无限逼近所求曲边梯形的面积S .也即:用划归为计算矩形面积和逼近的思想方法求出曲边梯形的面积. 解: (1).分割
在区间[]0,1上等间隔地插入1n -个点,将区间[]0,1等分成n 个小区间: 10,
n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,12,n n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,…,1,1n n -⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
记第i 个区间为1,(1,2,,)i i i n n n -⎡⎤
=⎢⎥⎣⎦
L ,其长度为: 11i i x n n n -∆=-= 分别过上述1n -个分点作x 轴的垂线,从而得到n 个小曲边梯形,他们的面积分别记作:
1S ∆,2S ∆,…,n S ∆,显然,1
n
i
i S S ==∆∑
(2)近似代替
记()2
f x x =,如图所示,当n 很大,即x ∆很小时,在区间1,i i n n -⎡⎤
⎢
⎥⎣⎦
上,可以认为函数()2
f x x =的值变化很小,近似的等于一个常数,不妨认
为它近似的等于左端点1i n -处的函数值1i f n -⎛⎫
⎪⎝⎭
,从图形上看,就是用平行于x 轴的直线段近似的代替小曲边梯形的曲边(如图).这样,在区间1,i i n n -⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
上,用小矩形的面积i S '∆近似的代替i S ∆,即在局部范围内“以直代取”,则有 211i i i i S S f x x n n --⎛⎫⎛⎫'∆≈∆=∆=∆ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭g g 2
11(1,2,,)i i n n n
-⎛⎫== ⎪⎝⎭g L ①
(3)求和
由①,上图中阴影部分的面积n S 为
2
111111
n
n
n
n i i i i i i S S f x n n n
===--⎛⎫⎛⎫'=∆=∆= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑∑∑g g
=22
111110n n n n n n -⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭g g L g =()22231121n n
⎡⎤+++-⎣⎦L =()()312116
n n n n --=1111132n n ⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭
从而得到S 的近似值 1111132n S S n n ⎛⎫⎛⎫
≈=-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭
(4)取极限
分别将区间[]0,1等分8,16,20,…等份(如图),可以看到,当n 趋向于无穷大时,即x ∆趋向于0时,1111132n S n n ⎛⎫⎛⎫
=
-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭
趋向于S ,从而有
f
1
111111
lim lim lim11
323
n
n
n n n
i
i
S S f
n n n n
→∞→∞→∞
=
-
⎛⎫⎛⎫⎛⎫
===--=
⎪ ⎪⎪
⎝⎭⎝⎭⎝⎭
∑g
从数值上的变化趋势:
三、求曲边梯形面积的四个步骤:
第一步:分割.将[],a b分为n等份,每份区间长为b a
n
-
第二步:近似代替,“以直代取”:'
i i
S S
∆≈∆,即用矩形的面积近似代替小曲边梯形的面积.
第三步:求和:
12
'''
n n
S S S S
=∆+∆++∆
L
第四步:取极限:lim
n
n
S S
→∞
=
b a
n
-
说明:1.归纳以上步骤,其流程图表示为:分割以直代曲求和逼近2
四、练习.
求2
0,0
,
22≤
≤
=
-
=x
y
x
x
y围成图形面积
解:1.分割
在区间[]
0,2上等间隔地插入1
n-个点,将区间[]
0,2等分成n个小区间:
2
0,
n
⎡⎤
⎢⎥
⎣⎦
,
24
,
n n
⎡⎤
⎢⎥
⎣⎦
,…,
()
21
,1
n
n
-
⎡⎤
⎢⎥
⎣⎦
记第i个区间为
()
212
,(1,2,,)
i i
i n
n n
-
⎡⎤
=
⎢⎥
⎣⎦
L,其长度为:
()
21
22
i
i
x
n n n
-
∆=-=
分别过上述1
n-个分点作x轴的垂线,从而得到n个小曲边梯形,他们的面积分别记作:
1S ∆,2S ∆,…,n S ∆, 显然,1
n
i
i S S ==∆∑
(2)近似代替
∵2
2y x x =-,当n 很大,即x ∆很小时,在区间()212,(1,2,,)i i i n n n -⎡⎤
=⎢
⎥⎣
⎦L 上,可以认为函数22y x x =-的值变化很小,近似的等于一个常数,不妨认为它近似的等于左端点
()
21i n
-处的函数值()()2
21212i i n n --⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,这样,在区间()212,i i n
n -⎡⎤⎢
⎥⎣⎦上,用小矩形的面积i S '∆近似的代替i S ∆,即在局部范围内“以直代取”,则有
()()221212i i i i S S x n n ⎡⎤--⎛⎫⎛⎫'⎢⎥∆≈∆=-∆ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦g ()()221212
2i i n n n ⎡⎤--⎛⎫⎛⎫⎢⎥=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦
g ①
(3)求和
由①,上图中阴影部分的面积n S 为
()()21121212
2n
n
n i i i i i S S n n n ==⎡⎤--⎛⎫⎛⎫'⎢⎥∆=∆=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦
∑∑g
=1
11241n
i i i n n n =--⎛⎫- ⎪⎝⎭∑g g g =()()2
31811n i n i i n =⎡⎤---⎣⎦∑ =()()()
22223880121121n n n n ++++--+++-⎡⎤⎣⎦L L =()()()2311218826
n n n n n n n ---- 从而得到S 的近似值 ()()()2311218826
n n n n n n S S n n ---≈=- (4)取极限
()()()2311121884
lim lim 263
n
n n n i n n n n n S S n n →∞→∞=---⎡⎤==-=⎢⎥⎣⎦∑ 练习
设S 表示由曲线x y =
,x =1,以及x 轴所围成平面图形的面积。
五:课堂小结
(“以直代曲”的思想)。