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定积分与微积分基本定理(理)课件


解析:当 x∈[0,π2]时,y=sinx 与 y=cosx 的图象的交点
坐标为π4,
2 2
,作图可知曲线
y=sinx,y=cosx
与直线
x=0,
x=π2所围成的平面区域的面积可分为两部分:一部分是曲线 y
=sinx,y=cosx 与直线 x=0,x=π4所围成的平面区域的面积;
另一部分是曲线 y=sinx,y=cosx 与直线 x=π4,x=π2所围成的
平面区域的面积.且这两部分的面积相等,结合定积分定义可
知选 D. 答案:D
解析:由积分的几何意义知:

示以(0,0)点为圆心,r=4 为半径的圆在 x 轴上方部分的
面积,所以
=12×π×42=8π.
答案:8π
点评:理解被积函数的几何意义,是解决这类问题 的突破口.
利用定义求定积分
[例 1] 用定积分的定义求由 y=3x,x=0,x=1,y =0 围成的图形的面积.
[解析] (1)分割:把区间[0,1]等分成 n 个小区间 i-n 1,ni (i=1,2,…,n).其长度为 Δx=n1,把曲边梯形 分成 n 个小曲边梯形,其面积记为 ΔSi(i=1,2,…,n).
(3)定积分bf(x)dx 的值只与被积函数 f(x)及积分区间 a
[a,b]有关,而与积分变量所用的符号无关.
2.定积分的几何意义 当 f(x)≥0 时,定积分b f(x)dx 的几何意义:表示由
a
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.当 y<0 时,即曲边梯形在 x 轴的下方时b
n
n
作和式f(ζi)Δx=
i=1
i=1
b-n af(ζi),当
n→∞时,此和式Байду номын сангаас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b a
f(x)dx,即b a
n
f(x)dx=lim
n→∞ i=1
b-n af(ζi),这里 a
与 b 分别叫做积分下限与积分上限,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 叫做被积式.此时称函数 f(x)在区间[a,b]上可积.
做微积分基本定理,又叫做牛顿一莱布尼兹公式.为了
方便,我们常常把 F(b)-F(a)记成 F(x)|ab,
即b
f(x)dx=F(x)|ab=
F(b)-F(a).
a
其中 F(x)叫做 f(x)的一个原函数.
一、思想方法 (1)数形结合思想:求曲线围成图形的面积,要画出草 图,寻找积分上限和积分下限,以及被积函数的形式. (2)极限的思想:求曲边梯形的面积时,分割,近似代 替,求和,取极限,采用的是以直代曲,无限逼近的极限 思想. (3)公式法:套用公式求定积分,避免繁琐的运算,是 求定积分常用的方法. (4)定义法:用定义求定积分是最基本的求定积分方法.
a
(k 为常数);
a
(2)b[f1(x)±f2(x)]dx=
b
f1(x)dx±b
f2(x)dx
a
a

a
b
f(x)dx
(3)c
f(x)dx+b
f(x)dx=
a
(其中 a<c<b)
a
c
4.微积分基本定理
一般地,如果 f(x)是区间[a,b]上的连续函数,并且
F ′(x)=f(x),那么b f(x)dx= F(b)-F(a).这个结论叫 a
对定义的几点说明: (1)定积分bf(x)dx 是一个常数.
a
(2)用定义求定积分的一般方法是: ①均匀分割:n 等分区间[a,b]; ②近似代替:取点 ξi∈[xi-1,xi];
③求和: n f(ξi)·b-n a;
i=1
④取极限:bf(x)dx=li m
a
n→∞
n f(ξi)·b-n a.
i=1
(2)近似代替:用小矩形面积近似代替小曲边梯形面 积,ΔSi=fi-n 1Δx=3·i-n 1·n1=n32(i-1),(i=1,2,…,n).
n
n
(3)作和:ΔSi=
i=1
i=1
n32(i-1)=n32[1+2+…+(n-1)]
=32·n-n 1.
n
(4)求极限:S=lim n→∞i=1
n32(i-1)=nli→m∞
32·n-n 1=32.
[点评] 要熟练掌握用定义求定积分的步骤. 你能利用定积分的定义求直线 x=1,x=2,y=0 和 曲线 y=x3 围成的图形的面积吗?答案:145.
定积分的几何意义
[例 2] (2010·深圳市调研)曲线 y=sinx,y=cosx 与 直线 x=0,x=π2所围成的平面区域的面积为( )
(3)利用微积分基本定理求定积分,有时需先化简, 再积分.
(4)利用定积分求曲线所围成平面图形的面积,要利 用数形结合的方法确定被积函数和积分上下限.
2.由两条直线 x=a、x=b(a<b)、 两 条 曲 线 y = f(x) 、 y = g(x)(f(x)≥g(x))围成的平面图形的 面积:
S=b[f(x)-g(x)]dx(如右图). a
二、解题技巧 1.(1)用定义求定积分的方法:分割、近似代替、求和、 取极限,可借助于求曲边梯形的面积、变力作功等案例,体 会定积分的基本思想方法. (2)用微积分基本定理求定积分,关键是找到满足 f ′(x) =f(x)的函数 F(x),利用求导运算与求原函数运算互为逆运 算的关系,运用基本初等函数求导公式和导数的四则运算法 则从反方向上求出 F(x).
第 四 节 定积分与微积分基本定理(理)
重点难点 重点:了解定积分的概念,能用定义法求简单的定 积分,用微积分基本定理求简单的定积分. 难点:用定义求定积分
知识归纳
1.定积分的定义
如 果 函 数 f(x) 在 区 间 [a , b] 上 连 续 , 用 分 点 a =
x0<x1<…<xi-1<xi<…<xn=b,将区间[a,b]等分成 n 个小区 间,在每个小区间[xi-1,xi]上任取一点 ζi(i=1,2,…,n),
a
f(x)dx 在几何上表示这个曲边梯形面积的相反数.
一般情况下(如右图),定 积分bf(x)dx 的几何意义是介
a
于 x 轴、函数 f(x)的图象以及 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.
3.定积分的性质
kb
f(x)dx
(1)b kf(x)dx=
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