非常好的定积分与微积分基本定理复习讲义
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定积分与微积分基本定理复习讲义[备考方向要明了]
考什
么怎么考
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.1.考查形式多为选择题或填空题.2.考查简单定积分的求解.
3.考查曲边梯形面积的求解.
4.与几何概型相结合考查.
1.定积分
(1)定积分的相关概念:在错误!错误!f(x)d x中,a,b分别叫做积分下限与积分上限,区间[a,b]叫做积分区间,f(x)叫做被积函数,x 叫做积分变量,f(x)dx叫做被积式.
(2)定积分的几何意义
①当函数f(x)在区间[a,b]上恒为正时,定积分错误!错误!f(x)d x 的几何意义是由直线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(左图中阴影部分).
②一般情况下,定积分错误!错误!f(x)dx的几何意义是介于x轴、曲线f(x)以及直线x=a,x=b之间的曲边梯形面积的代数和(右上图中阴影所示),其中在x轴上方的面积等于该区间上的积分值,在x轴
下方的面积等于该区间上积分值的相反数.
(3)定积分的基本性质: ①错误!错误!kf(x)dx=k错误!错误!f(x)d x.
②错误!错误![f1(x)±f2(x)]dx=错误!错误!f1(x)d x±错误!错误!f2(x)d x.
③错误!错误!f(x)dx=错误!错误!f(x)d x+错误!错误!f(x)d x.
[探究] 1.若积分变量为t,则错误!错误!f(x)dx与错误!错误!f(t)d t是否相等?
提示:相等.
2.一个函数的导数是唯一的,反过来导函数的原函数唯一吗?
提示:一个函数的导数是唯一的,而导函数的原函数则有无穷多个,这些原函数之间都相差一个常数,在利用微积分基本定理求定积分时,只要找到被积函数的一个原函数即可,并且一般使用不含常数的原函数,这样有利于计算.
3.定积分错误!错误![f(x)-g(x)]d x(f(x)>g(x))的几何意义是什么?
提示:由直线x=a,x=b和曲线y=f(x),y=g(x)所围成的曲边梯形的面积.
2.微积分基本定理:如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,并且F′(x)=f(x),那么错误!错误!f(x)d x=F(b)-F(a),这个结论叫做微积分基本定理,又叫做牛顿—莱布尼兹公式.为了方便,常把F (b)-F(a)记成F(x)错误!错误!,即错误!错误!f(x)dx=F(x)错误!错误! =F(b)-F(a).
课前预测:
1.错误!错误!错误!dx等于()
A .2l n 2 B.-2ln 2 C.-l n 2 D.l n 2
2.(教材习题改编)一质点运动时速度和时间的关系为V
(t)=t 2-t +2,质点作直线运动,则此物体在时间[1,2]内的位移为( )
A.\f(17,6) B.错误! C.错误! D.错误!
3.(教材习题改编)直线x =0,x=2,y =0与曲线y =x 2所围成的曲边梯形的面积为________.
4.(教材改编题)错误!错误!错误!d x =________.
5.由y =\f(1,x ),直线y =-x +\f(5,2)所围成的封闭图形的面积为________
考点一 利用微积分基本定理求定积分
[例1] 利用微积分基本定理求下列定积分:
(1)错误!错误!(x 2+2x +1)d x ;(2)错误!错误!(si n x-cos x)d x ; (3)错误!错误!x (x +1)d x ;(4)错误!错误!错误!d x ; (5)20
π⎰ sin 2错误!d x . ———————————————————
求定积分的一般步骤:
(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的和或差;
(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)利用牛顿—莱布尼兹公式求出各个定积分的值;
(5)计算原始定积分的值.
强化训练:
1.求下列定积分:(1)错误!错误!|x -1|dx;(2) 20π⎰错误!d x .
考点二 利用定积分的几何意义求定积分
[例2] 错误!错误!错误!d x =________.
变式:在本例中,改变积分上限,求错误!错误!错误!d x的值. ———————————————————
利用几何意义求定积分的方法
(1)当被积函数较为复杂,定积分很难直接求出时,可考虑用定积分的几何意义求定积分.
(2)利用定积分的几何意义,可通过图形中面积的大小关系来比较定积分值的大小.
强化训练:
2.(2014·福建模拟)已知函数f (x)=错误!错误!(cos t -sin t )dt (x >0),则f (x)的最大值为________.
考点三:利用定积分求平面图形的面积
[例3] (2014·山东高考)由曲线y=x ,直线y =x -2及y 轴所围成的图形的面积为( )
A.103 B.4 C.\f (16,3) D.6
变式训练:
若将“y =x-2”改为“y =-x +2”,将“y 轴”改为“x 轴”,如何求解?
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利用定积分求曲边梯形面积的步骤
(1)画出曲线的草图.
(2)借助图形,确定被积函数,求出交点坐标,确定积分的上、下限. (3)将“曲边梯形”的面积表示成若干个定积分的和或差.
(4)计算定积分,写出答案.
强化训练:
3.(2014·郑州模拟)如图,曲线y =x2和直线x =0,
x=1,y =14所围成的图形(阴影部分)的面积为( )
A.23 B .错误! C.错误! ﻩD .错误!
考点四:定积分在物理中的应用
[例4] 列车以72 km/h 的速度行驶,当制动时列车获得加速度a=-0.4 m/s 2,问列车应在进站前多长时间,以及离车站多远处开始制动?
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—————————————— 1.变速直线运动问题
如果做变速直线运动的物体的速度v 关于时间t 的函数是v =v (t )(v (t )≥0),那么物体从时刻t =a 到t=b 所经过的路程为错误!错误!v (t )dt;如果做变速直线运动的物体的速度v关于时间t 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-错误!错误!v(t)dt.
2.变力做功问题
物体在变力F (x )的作用下,沿与力F (x )相同方向从x=a 到x =b 所做的功为错误!错误!F(x )d x .
强化训练:
4.一物体在力F (x )=错误!(单位:N)的作用下沿与力F (x )相同的方向运动了4米,力F (x )做功为( )