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文档之家› 高中数学 1 定积分的概念 新人教A选修-2
高中数学 1 定积分的概念 新人教A选修-2
轴所围成图形的面积的代数和.
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• [解析] (1)由直线x=-1,x=3,y=0以 及y=3x+1所围成的图形,如图所示:
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(3x+1)dx 表示由直线 x=-1,x=3,y=0 以及 y =3x+1 所围成的图形在 x 轴上方的面积减去在 x 轴下 方的面积,
∴ (3x+1)dx =12×3+13×(3×3+1)-12-13+1·2 =530-23=16.
积.从定积分的几何意义不难理解定的积 分性质,即曲边梯实形用文面档 积的和与差.
3.当 f(x)在区间[a,b]上 f(x)<0 时,bf(x)dx 表示的含 a
义是什么? 当 f(x)在区间[a,b]上值小于零时,bf(x)dx 表示由 y=
a
f(x),x=a,x=b,y=0 所围成的图形的面积的相反数.
• [答案] C
D.112dx 0
• [解析] 由积分的几何意义可知选C.
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二、填空题 4.由正切曲线 y=tanx,直线 x=0 和 x=π4,x 轴所 围成的平面区域的面积用积分表示为________.
[答案] [解析]
tanxdx
由
定
积
分
的
几
何
意
义
可
知
应
表
示
为
∫
π 4
0tanxdx.
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可得大小关系.
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三、解答题 6.利用定积分的几何意义说明下列等式成立.
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5.不用计算,根据图形,用不等号连接下列各式:
(1)1xdx________1x2dx(图 1);
0
0
(2)1xdx________2xdx(图 2);
0
1
(3)2 4-x2dx________22dx(图 3).
0
0
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• [答案] (1)> (2)< (3)< • [解析] 根据定积分的几何意义,结合图形
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• [分析] 由题目可获取以下主要信息: • ①被积函数形式上较为复杂;②积分的上、
下限明确; • 解答本题可先根据积分的几何意义求出相
关函数的定积分,再根据定积分的性质进 行加减运算.
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• [解析] (1)如图,
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[点评] 求定积分时应注意利用定积分的性质及几何
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• 1.定积分的概念
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• 定积分的性质①②称为定积分的线性性质.
• 定积分的性质③称为定积分对积分区间的可加
性,这个性质表明:求f(x)在区间[a,b]上的定 积分,可以通过f(x)在区间[a,c]与[c,b]上的
定积分去实现. 实用文档
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[例 1] [分析]
求1x3dx. 0
• (3)解曲线组成的方程组,确定积分的上、 下限;
• (4)根据积分的性质写出结果.
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画出下列曲线围成的平面区域并用定积分表示其面 积.
(1)y=|sinx|,y=0,x=2,x=5. (2)y=log12x,y=0,x=12,x=3.
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[解析] (1)曲线所围成的平面区域如图所示.
B.[0,2]
• C.[1,2]
D.[0,1]
•
[答案]
[解析]
B解方程组yy==e1x
,yx= =e2x
可得xy==01 ,xy==2e2
所以积分区间为[0,2],实故用文应档选B.
• 2.下列式子中不成立的是 ( ) A.∫2aπ+asinxdx=∫2bπ+bcosxdx
B. sinxdx= cosxdx
C.πsinxdx=πcosxdx
0
0
D.π|sinx|dx=π|cosx|dx
0
0
• [答案] C
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[解析]
由定积分的几何意义知
π
sinxdx>0,
π
cosxdx
0
0
=0,所以C不成立,故应选C.
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3.下列值等于 1 的是
()
A.1xdx 0
B.1(x+1)dx 0
C.11dx 0
设此面积为S,则S=5|sinx|dx 2
或S=πsinxdx+5(-sinx)dx
2
π
=πsinxdx-5πsinxdx. 2
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• 一、选择题
• 1.求由曲线y=ex,直线x=2,y=1围成的曲 边梯形的面积时,若选择x为积分变量,则积分
区间为 ( )
• A.[0,e2]
法是任意的,不一定是等分,只要保证每 一个小区间的长度都趋向于0就可以,采 用等分的方式是为了便于作和.
• ②关于ξi的取法也是任意的,实际在用定
积分的定义计算定积分时为了方便,常把
ξi都取为每个小区间的左(或右)端点. • 2.定积分的几何意义即由直线x=a,x=
b,x轴和曲线y=f(x)围成的曲边梯形的面
这里的被积函数 f(x)=x3 显然是连续函数.现
按定义中包含的几个步骤来求1x3dx. 0
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[解析] (1)分割[0,1]: 0<1n<2n<…<n-n 1<nn=1. (2)近似代替:作和 1n3·1n+2n3·1n+…+nn3·1n.
n
=
i=1
ni 3·1n.
(因为 x3 连续,所以 ξi 可随意取而不影响极限,故我们 此处将 ξi 取为[xi,xi+1]的右端点也无妨)
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(3)取极限:
n
i=1
ni 3·1n=n14i=n1i3=n14n(n+ 2 1)2
=141+2n+n12,
∴1x3dx=linm→∞ 0
141+2n+n12=14.
(此处用到了求和公式 13+23+…+n3=(1+2+…+n)2
=n(n2+1)2)
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因此1x3dx=14. 0
• [点评] 求定积分的四个步骤:分割、近似 代替、求和、取极限,关键环节是求 和.体现的基本思想就是先分后合,化曲 为直,通过取极限,形成整体图形的面 积.
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利用定积分的定义求b2dx 的值. a
[解析] 令 f(x)=2. (1)分割: 在区间[a,b]上等间隔插入(n-1)个分点,把区间[a, b]等分成 n 个小区间a+(b-an)(i-1),a+(b-n a)i (i=1,2,…,n),每个小区间的长度为b-n a.
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(2)近似代替、作和: 取 ξi=a+(b-n a)i(i=1,2,…,n),
积,故由定义可求,但注意被积函数及积 分上、下限特点可采用几何意义解决.
• [解析] ∵y=x3+3x为[-1,1]上的奇函数, 图象关于原点对称,∴曲边梯形在x轴上方 部分面积与在x轴下方部分面积相等,由 积分的几何意义知 (x3+3x)dx=0.
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• [点评] 当曲边梯形在x轴下方时,积分值 为负,在x轴上方时,积分值为正,故定积 分的几何意义是在区间[a,b]上,曲线与x
∴A1=1[ x-(- x)]dx, 0
A2=4[ x-(x-2)]dx, 1
∴S=12 xdx+4( x-x+2)dx.
0
1
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• [点评] 用定积分表示曲线围成的平面区 域的面积的步骤是:
• (1)准确画出各曲线围成的平面区域; • (2)把平面区域分割成容易表示的几部分,
同时要注意x轴下方有没有区域;
意义.
(1)定积分的性质的推广
①b[f1(x)±f2(x)±…±fn(x)]dx a
=bf1(x)dx±bf2(x)dx±…±bfn(x)dx;
a
a
a
②bf(x)dx= f(x)dx+ a
cc12f(x)dx+…+
f(x)dx(其中 n∈N+).
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(2)奇、偶函数在区间[-a,a]上的定积分 ①若奇函数 y=f(x)的图象在[-a,a]上连续不断,则a -af(x)dx=0. ②若偶函数 y=g(x)的图象在[-a,a]上连续不断,则a -ag(x)dx=2ag(x)dx.
意义进行表示.
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[解析] (1)曲线所围成的区域如图(1)所示,设此面积
为 S,则 S=2( x-0)dx=2 xdx
0
0
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(2)曲线所围成的平面区域如图(2)所示,
S=A1+A2,A1 由 y= x,y=- x,x=1 围成;
A2 由 y= x,y=x-2,x=1 和 x=4 围成.
•
1.5.3 定积分的概念
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• 通过求曲边梯形的面积、汽车行驶的路程, 了解定积分的背景,借助于几何直观体会 定积分的基本思想,了解定积分的概念, 能用定义求简单的定积分.
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• 本节重点:定积分的定义与性质. • 本节难点:定积分定义的理解.
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• 1.定积分定义中①关于区间[a,b]的分
0
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• [例4] 利用定积分的性质和定义表示下列 曲线围成的平面区域的面积.
(1)y=0,y= x,x=2;(2)y=x-2,x=y2. [分析] 由题目可获取以下主要信息:
①y= x图象为抛物线的一部分;
②x=y2 为一条抛物线;
③y=x-2,y=0,x=2 均为直线.
解答本题可先准确作出函数图象,再根据图象及几何
则 Sn=i=n1fa+(b-n a)i·b-n a=i=n1 2(b- n a)=2(b-a).