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2014-2015学年高二数学学案《定积分与微积分的基本原理》(人教B版选修2-2)

2014-2015学年高二数学学案《定积分与微积分的基本原理》(人教B版选修2-2)

学习目标
1.理解定积分的概念和定积分的性质,理解微积分基本原理; 2.掌握微积分基本定理,并会求简单的定积分; 3.能够运用基本初等函数的求导公式和导数的四则运算法则从反方向上求出,满足 F ?(x) ? f (x) 的函数 F (x) .
学习过程
一、课前准备 (预习教材 P57~ P61,找出疑惑之处) 复习 1:函数 y ? x3 cos x3 的导数为
复习 2:若函数 f (x) ? cos2 (3x ? ? ) , 3
则 f ?( 2? ) = 9
二、新课导学 ※ 学习探究 探究任务一:导数与定积分的联系 问题 1:一个作变速直线运动的物体的运动规律是 s ? s(t) .由导数的概念可知,它在任意时刻 t 的速度 v(t) ? s?(t) .设这个物体在时间段[a,b] 内的位移为 S,你能分别用 s(t), v(t) 表示 S 吗?

? 新知:如果函数 F (x) 是[a,b] 上的连续函数,并且 F ?(x) ? f (x) ,那么

b
f (x)dx ? F (b) ? F (a)

a

这个结论叫做微积分基本定理,也叫牛顿—莱布尼兹公式

? 为了方便起见,还常用 F (x) |ba 表示 F (b) ? F (a) ,即

b a

f

(x)dx

?

F ( x)

|ba

?

F (b)

?

F (a)

? 试试:计算 1 x2dx 0

? 反思:计算定积分 b f (x)dx 的关键是找到满足 F ?(x) ? f (x) 的函数 F (x) . 通常我们可以运用基 a
本初等函数的求导公式的四则运算法则从反方向求出 F (x) .
※ 典型例题 例 1 计算下列定积分:

? (1) 2 1dx ; 1x

? (2)

3

1

(2x ? )dx

1

x2

? 变式:计算 2 4 ? x2 dx 0

? 小结:计算定积分 b f (x)dx 的关键是找到满足 F ?(x) ? f (x) 的函数 F (x) . a
例 2. 计算下列定积分:

? ? ? ? sin xdx ,

2? sin xdx ,

2?
sin xdx .

0

?

0

变式:计算下列定积分,试利用定积分的几何意义做出解释.

? ? ? ?

2 ??

cos

dx



? cos dx ;
0

3?

2 ??

cos dx

2

2

小结:
定积分的值可能取正值也可能取负值,还可能是 0: (1)当对应的曲边梯形位于 x 轴上方时,定积分的值取正值,且等于曲边梯形的面积; (2)当对应的曲边梯形位于 x 轴下方时,定积分的值取负值,且等于曲边梯形的面积; (3)当位于 x 轴上方的曲边梯形面积等于位于 x 轴下方的曲边梯形的面积时,定积分的值为 0, 且等于位于 x 轴上方的曲边梯形面积减去位于 x 轴下方的曲边梯形面积.

※ 动手试试

? 练 1. 计算: 2 (x ? 1 )dx

1

x

? 练 2.计算

0
sin xdx

??

三、总结提升

※ 学习小结

? 1.理解掌握牛顿—莱布尼兹公式

b
f (x)dx ? F (b) ? F (a) .

a

2.熟练掌握求原函数的方法是求定积分的关键.

※ 知识拓展 微积分基本定理是微积分学中最重要的定理,它使微积分蓬勃发展起来,成为一门影响深远 的学科,可以毫不夸张地说,微积分基本定理是微积分中最重要、最辉煌的成果.
学习评价
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差
※ 当堂检测(时量:5 分钟 满分:10 分)计分:
? 1. 设连续函数 f (x) ? 0 ,则当 a ? b 时,定积分 b f (x)dx 的符号( ) a A.正 B.当 0 ? a ? b 时为正,当 a ? b ? 0 时为负 C.负 D.以上结论都不对
? 2. 函数 y ? x cos xdx 的一阶导数是( ) 0 A. cos x B. ? sin x C. cos x ?1 D. sin x 3?
? 3. 与定积分 2 | sin x | dx 相等的是( ) 0

3?
? A. | 2 sin xdx | 0

3?
? B. 2 sin xdx 0

? ? ? ? C.

?
sin xdx ?

3?
2 sin xdx

0

?

?
D. 2 sin xdx ? 0

3?

2 ?

sin

xdx

2

2
4. ?1 ( x ?1)dx =

? 5.

2 1

1 x2

dx

=

课后作业

1. 计算定积分:

? ? (1) 2 (4 ? 2x)(4 ? x2 )dx ;(2) 2 x2 ? 2x ? 3dx .

0

1

x

? 2. 计算定积分 3? sin xdx 的值,并从几何上解释这个值表示什么. 0


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