定积分的定义71573
1
0 2dx
1
0 2dx 2.
(2) 表示的是图(2)中阴影所示梯形的面积,由于这个
梯答形案的: 12面xd积x 为 所以
3, 2
2 xdx 3.
1
2
3
2
2.被积函数
的图象是以原点为圆心,半径r=3的圆
位义于 可x知轴,上定方积的分部y 分(9包表括x示2与此x半轴圆的的交面点积).. 由积分的几何意
【拓展延伸】奇函数、偶函数在对称区间上的积分 (1)若f(x)为偶函数,且在[-a,a]上图象连续不断, 则 (2)若f(x)为奇函数,且在[-a,a]上图象连续不断, 则
a f(x)dx 2 a f(x)dx.
a
0
a f(x)dx 0. a
【变式训练】已知函数f(x)为偶函数.证明
【证明】由定积分的性质可知
积分上限
积分下限
被积函数
2.定积分的几何意义 如果在区间[a,b]上函数f(x)连续且恒有________,那么定 积分 表示由直线____________和曲线_______所围 成的曲边梯形的面积.
f(x)≥0
b
a
f
x
dx
x=a,x=b,y=0
y=f(x)
3.定积分的性质
(1)
(k为常数).
0
1
0
1
2
0
f
x
dx
8,
则 [2 f 0
x
-2x]dx
________
.
【解题指南】1.根据定积分的运算性质把所求定积分转化成两个定积分的 和. 2.直接利用定积分的运算性质把所求定积分转化成两个定积分的差,然后再 根据定积分的几何意义求解.
【解析】1.选C.由定积分的性质可知,
2.
因2为
由定2 积f 分x的dx几何2意2义f 及x偶dx函. 数的图象特征可知
-2
0
所以
2 f xdx 0 f xdx 2f xdx,
-2
-2
0
0
-2fxdx20f
x
dx,
2 f xdx 0 f xdx 2f xdx
-2
-2
0
2
20
f
x
dx.
1.若在区间[1,2]上,f(x)>0恒成立,则 的符号( )
类型 一 利用定义求定积分
1.利用定积分的定义求
的值.
1 x2 2 dx 0
【技法点拨】用定义法求积分的步骤 (1)分割:将积分区间[a,b]n等分. (2)近似代替:取点ξi∈[xi-1,xi],可取ξi=xi-1或者 ξi=xi. (3)求和:
(4)求极限:
n
i1
b
n
a
f(i).
bf(x)dx a
3 9 x2dx 3
【互动探究】本题2若改为“求定积分
的值”,
结【果解怎题样指?南】根据定积分的几何意义,通过求规则33 图形9 的x面2 dx
积求定积分的值.
【解析】被积函数
的图象是以原点为圆心,半径
r几=何3的意圆义位可于知x,轴定下积方分的部y 分 (包表9 括示x与此2 x半轴圆的的交面点积)S.=由积分的
1.5.3 定积分的概念
1.定积分的概念 (1)定积分的定义式
(数2)_积__分__下,积限分__变,量积x分,被上积限式____b,f_(积__x分_)_区.d间x ___ln_i__m____i_n_1__b_,_n_被a_f_积(_函__i)_ . a
a
b
[a,b]
f(x)
积分号
f(x)dx
a[b (f1 x) f(2 x) f(m x)]dx
b a
(f1 x)dx
b a
f(2 x)dx
b a
f(m x)dx.
探究2:定积分的性质(3)能推广到有限个区间上的积分和 吗?
提示:能.推广公式为
bf(x)dx c1 f(x)dx c2 f(x)dx b f(x)dx
a
a
所0以f x
d表x 示 x1=0x,x=12d,yx=0,y2=22xx2围dx成. 的图形的面积,
0
1
所以
=答8案-0[:244=f 4x. -2x]dx
2
f
x dx-
2
2xdx
0
0
2
0 2xdx
2
0 2xdx 4.
[2 f 0
x
-2x]dx
2
0
f
x
dx- 2 0
2xdx
【技法点拨】利用定积分的性质求定积分的策略 (1)利用性质可把定积分分成几个简单的积分的组合,对于每一个积分都 可以利用定积分的几何意义求出, 从而得到所求定积分的值. (2)求分段函数的定积分,可先把每一段的定积分求出后再相加. 提醒:要注意合理利用函数的奇偶性、对称性求解.
类型 三 定积分性质的应用
熟练根据定积分的性质进行相关的运算,并总结利用定
积分的性质求定积分的策略.
1.已知
则 ()
2.已知
f
x
x 1,0 x 1, 2x2,1 x 2,
2
0
f
x
dx
A. 2x 1dxB. 22x2dx
0
0
C. 1x 1dx 22x2dxD. 12x2dx 2x 1dx
c1
ck
(a c1 c2 ck b).
【探究提升】定积分的运算性质的关注点 (1)线性运算:定积分的性质(1)(2)称为定积分的线性运算,等式两 边积分区间保持不变. (2)区间可加性:定积分的性质(3),称为定积分对积分区间的可加性, 等式右边任意两个积分区间的交集都是空集,各个积分区间的并集等于左 边的积分区间.
的相反数,故
1 32 9
2
2
3
9 x2dx
3
3
9 x2dx 9.
3
2
【技法点拨】用定积分表示曲线围成的平面区域的面积的步骤 (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,同时注意x轴下方有没有区域. (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.
A.一定为正
B.一定为负
C.可能为正,也可能为负 D.不能判断
2
1
f
x
dx
【解析】选A.由定积分的概念可知, 的值为曲边梯形
的面积.而该曲边梯形始终在x轴的上方,故其值为正.
2
1
f
x
dx
2.求曲线y=ex,直线x=2,y=1围成的图形的面积时,若选择x为 积分变量,则积分区间为( ) A.[0,e2] B.[0,2] C.[1,2] D.[0,1] 【解析】选B.因为y=1时,由1=ex,所以x=0,所以根据围成 图形的形状及积分变量可知,积分区间为[0,2].
lim
n
n i1
b
n
a
f(i).
【变式训练】利用定积分的定义计算
【解析】把区间[1,2]分成n等份,
每个小区间的长度为
在
上取
的值.
2
1
x
1
dx
所以
作积求和
x 1 ,
n
所以[xi-1,
x
i
]
[1
i-1 n
,1
i n
]
i
xi-1
1
i-1 i
n
1, 2,, n ,
f
i
1
1
i-1 n
2
i-1. n
3.已知
则( )
2
0
f
x
dx
10,
【A解. 1析f 】x选dDx.由 5定积分的性质B可.知2f xdx 5
0
1
1
C.0
f
x
dx
1
10D.0 f
x
dx
2
1
f
x
dx
10
2
0
f
x
dx
1
0
f
x
dx
2
1
f
x
dx
10.
4.计算
【解析】 23x-1dx _______. 0
答案:4
23x-1dx
2 3xdx-
2
1dx
0
0
0
1 2 6-2 1 4. 2
5.由
所围成的图形的面积写成定积
分【的解形析y式】为由si定_n_x积_,_x分__的_0.定, x义和2几, y何意0 义可知
答案:
2 sin xdx 0
S 2 sin xdx. 0
6.已知
求:(1) 1
(2) 0
(3)
n
i1
f
i
x
n i1
(2
i-1)g1 nn
5n-1, 2n
2x 1dx lim 5n-1 5 .
1
n 2n 2
类型 二 定积分几何意义的应用
根据定积分的几何意义结合函数图象求解定积分的值,
并总结用定积分表示曲线围成的平面区域的面积的步骤.
1.利用定积分的几何意义填空.
(1)
(2)
2.定积分
1
1
2
33
(2 3x2 2x3)dx 3 2 x2dx 2 2 x3dx
1
1
1
3 7 2 15 1 . 3 42
(2)
(3) b kf xdx _k__a_bf__x__d_x__ a
a[b f1 x f2 x]dx _a_bf_1__x__d_x____ab_f2__x__d_x_.