定积分与微积分基本定理分解
n
n
间[xi-1,xi]上任取一点 ζi(i=1,2,…,n),作和式f(ζi)Δx=
i=1
i=1
b-n af(ζi),当 n→∞时,此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b f(x)dx, a
即b a
n
f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(如图). a
3.定积分的性质
kbf(x)dx
(1)b kf(x)dx=
a
(k 为常数);
a
(2)b[f1(x)±f2(x)]dx=
bf1(x)dx±bf2(x)dx
a
a
;
a
bf(x)dx
(3)c f(x)dx+b f(x)dx=
a
(其中 a<c<b)
a
F(b)-F(a).
其中 F(x)叫做 f(x)的一个原函数.
思想方法技巧
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.
-2
2,m]上该函数图象应为14的圆,于是得 m=-1.故选 A.
答案:A
点评:理解被积函数的几何意义,是解决这类问题的突破 口.
定积分的性质与微积分基本定理
[例2] 求下列定积分 (1)2(x2+x)dx=________;
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).
③求和: n f(ξi)·b-n a;
i=1
④取极限:abf(x)dx=linm→∞i=n 1f(ξi)·b-n a.
(3)定积分bf(x)dx 的值只与被积函数 f(x)及积分区间[a,b] a
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:表示由直线 x
a
=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 f(x)dx 在几何上
a
表示这个曲边梯形面积的相反数.
一般情况下(如图),定积分bf(x)dx 的几何意义是介于 x 轴、 a
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.
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
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)|ba=
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.
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];
考点典例讲练
定积分的几何意义 [例 1] (2011·潍坊二模)曲线 y=sinx,y=cosx 与直线 x =0,x=2π所围成的平面区域的面积为( )
分析:在同一坐标系中作出函数 y=sinx,y=cosx,和直 线 x=0,x=π2,观察它们所围成的图形,找出积分上下限和 最积函数.
解析:当 x∈[0,2π]时,y=sinx 与 y=cosx 的图象的交点坐标为 π4, 22,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
若定积分m -2
A.-1
-x2-2xdx=π4,则 m 等于(
B.0
C.1
) D.2
解析:根据定积分的几何意义知,定积分m -x2-2xdx -2
的值,就是函数 y= -x2-2x的图象与 x 轴及直线 x=-2,x =m 所围成图形的面积,y= -x2-2x是圆心(-1,0),半径为 1 的上半圆,其面积等于π2,而m -x2-2xdx=4π,即在区间[-
第三章
第四节 定积分与微积分基本定理
泰安二中数学2020年2月29日星期六
基础梳理导学
重点难点 引领方向 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.
夯实基础 稳固根基 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