定积分的概念教案2
解:(1).分割 在区间 0 ,1 上等间隔地插入 n 1个点,将区 Si' 之后,对这些近
间0 ,1等分成 n 个小区间:
y
0
,
1 n
,
1 n
,
2 n
,…,
n 1 n
, 1
y=x 2
记第 i个区间为 Nhomakorabeai
1 , n
i n
(i
样的形状?有几种方案? (分割) (提出自己的看法,同伴之间进行交流。)
探究 2:采用哪种方案好?你能把分割的 几何图形面积写出代数式子吗?(近似代 替)、(求和)
探究 3:如何用数学的形式表达分割的几何图形越来越多? (取 极限)
(写出分割无限多时,相应的数学含义。)
例 1:求图中阴影部分是由抛物线 y x2 ,
lim
n
1 3
1
1 n
1
1 2n
1 3
求由曲线 y x2 与直线 x 2 , y 0 所围成的平面图形的面积 S 。
从前面求曲边图形面积以及求变速直线运动路程的过程发现,它们 都可以通过“分割、近似代替、求和、取极限得到解决,且都归结为 求一个特定形式和的极限,
n
S lim f x0 i1
i
x lim n 1 f n n i1
i
进一步熟悉求 “一个和式的极限” 的算法,体会“以直 代曲”,“逼近”的 数学思想.
引导学生舍弃具 体问题,抽象得到求 定积分的概念,由浅 入深、由易到难、由 特殊到一般,帮助学 生完成思维的提升.
i
1 n
,
i n
上,可以认为函数
f
x
x2 的值变化很小,
定求曲边梯形的面 积的“四步曲”:分
课堂练习
北京市朝阳区高二数学研究课——周明芝
近似的等于一个常数,不妨认为它近似的等
y
于左端点
i
1 n
处的函数值
f
i
1 n
,从图形
y=x 2
上看,就是用平行于 x 轴的直线段近似的代
1.从物理问题情境中了解定积分概念的实际背景,初步掌握求曲边梯形的面积的方 法和步骤: 分割、近似代替、求和、取极限;
2.经历求曲边梯形面积的过程,借助几何直观体会“以直代曲”和“逼近”的思想, 学习归纳、类比的推理方式,体验从特殊到一般、从具体到抽象、化归与转化的数学思 想;
3.认同“有限与无限的对立统一”的辩证观点,感受数学的简单、简洁之美. 直观体会定积分的基本思想方法:“以直代曲”、“无限逼近”的思想; 初步掌握求曲边梯形面积的方法步骤——“四步曲”(即:分割、近似代替、求和、取 极限) 对“以直代曲”、“逼近” 思想的形成过程的理解. 教师适时引导和学生自主探究发现相结合. 投影展台,几何画板.
1,
2,
, n) ,其长
O
i-1 i 1 x nn
度为 x i i 1 1 nn n
分别过上述 n 1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:
n
S1 , S2 ,…, Sn ,显然, S Si i 1
似值求和,就得到曲 边梯形面积的近似
(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,Sn
1 3
1
1 n
1
1 2n
趋
向于 S ,从而有
S
lim
n
Sn
lim n
n i 1
f
i 1 n
1 n
3.思考:定积分的几何意义是什么?
将区间[a,b] 等分成 n 个小区间,在每个小区间 xi1 , xi 上取一点
i i 1,2,
,n ,作和式:
n i 1
f i x
n i 1
b
n
a
f
i
当 n )时,上述和式无限接近某个常数,这个常数叫做函
b
数 f (x) 在区间[a,b] 上的定积分。记为: f (x)dx 即 a
北京市陈经纶 中学
教材内容分析
学生情况分析
教学目标
教学重点 教学难点 教学方式 辅助工具
北京市朝阳区高二数学研究课——周明芝
定积分的概念
高二(3)班
人教 A 版选修 2-2 教材
周明芝
1
2013.3.18
微积分的出现和发展,极大的推动了数学的发展,同时也推动了天文学、力学、物理 学、化学、生物学等自然科学、社会科学及应用科学各个分支中的发展。本节课是定积 分概念的第一节课,教材借助求曲边梯形的面积和物理中变速直线运动的路程,通过直 观具体的实例引入到定积分的学习中,为定积分概念构建认知基础,为理解定积分概念 及几何意义起到了铺垫作用,同时也为今后进一步学习微积分打下基础。
位:km)是多少?
2
创设情境,引入 这节课所要研究的 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
提出概念, 引导探究
段,我们把由直线 x a , x b(a b) , y 0 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? 探究 1:怎样分割?分割成多少个?分成怎
x
i 12 n
1 (i n
1,2,, n)
①
(3)求和
由①,上图中阴影部分的面积 Sn 为
Sn
n
Si
i1
n i1
f i 1 x n
n i 12
i1 n
1 n
=
=
=
=
从而得到 S 的近似值 S Sn =
直线 x 1以及 x 轴所围成的平面图形的
面积 S。
教师引导学生 一步一步解决问题: 如何分割曲边梯形, 如何计算分割后的 每一个小曲边梯形
的面积 Si ,如何对
每个小曲边梯形“以 直代取”,引导学生 要用运动、变化的观 点看待这些小曲边 梯形,鼓励学生说出 不同的近似代替的 方法,鼓励敢于说出 自己观点的同学. 在得到每个小曲边 梯形面积的近似值
值 Sn .分割越细,
面积的近似值 Sn 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:用化归为
计算直边图形面积
和 Sn 逼近的思想方
(2)近似代替
记 f x x2 ,如图所示,当 n 很大,即 x 很 法求出曲边梯形的
面积 S .最后共同确
小时,在区间
我所教的实验班学生基础较好,师生之间感情融洽,课堂有浓厚的学习氛围。学生 前面已经学习了导数,并利用导数研究函数的单调性、变化快慢、极值及生活中的优化 问题等,渗透了微分思想。从学生的思维特点看,很容易把导数切线的几何意义以及刘 徽的“割圆术”与本节课知识联系到一起,能够感受到“以直代曲”和“无限逼近”的 重要数学思想,但是在具体的“以直代曲”过程中,不容易发现一般规律。在对定积分 定义的归纳中也会有一些困难。
教学基本流程
引入新课
北京市朝阳区高二数学研究课——周明芝
教学过程
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 vt t2 (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
b a
f (x)dx = lim n
n i 1
baf n
i
其中函数 f (x) 叫做 区间, b 积分 , a 积分
, x 叫做
。
变量,区间[a,b] 为
课堂小结
1.定积分的实质? 2.定积分的思想和方法?
师生共同完成 对本节课的回顾,最 后由教师归纳总结 出本节课所学习的 数学知识和数学思 想.
布置作业
1.求由曲线 y x3 与直线 x 1 , y 0 所围成的平面图形的面积 S . 2.如果汽车作变速直线运动,在时刻 t 的速度为 v(t) t2 2 ,那么 它在 0 t 1这段时间内行驶的路程 s 是多少?
通过作业发现和 弥补教学中的不足, 注重个体差异,因材 施教.
4 北京市朝阳区高二数学研究课——周明芝
归纳总结, 形成概念
n
S
lim
t 0
i 1
v
i
t
lim
n
n i 1
1v n
i
事实上,许多问题都可以归结为求这种特定形式和的极限 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 x0 x1 x2 xi1 xi xn b
替小曲边梯形的曲边(如图).这样,在区 O
间
i
n
1
,
i n
上,用小矩形的面积 Si 近似
i-1 i 1 x nn
3
割,近似代替(以直 代曲),作和,取极 限(逼近)
的代替 Si ,即在局部范围内“以直代取”,则有
Si
Si
f i 1 x n
i 12 n