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  • 2021-06-23 发布

高中数学选修2-2教学课件第四章 3_1

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第四章 定积分 §3   定积分的简单应用 3.1  平面图形的面积 明目标 知重点 填 要点 记疑点 探 要点 究所然 内容 索引 01 02 03 当堂测 查疑缺 04 会应用定积分求两条或多条曲线围成的图形的面积 . 明目标、知重点 填要点 · 记疑点 求平面图形的面积 (1) 当 x ∈ [ a , b ] 时,若 f ( x )>0 ,由直线 x = a , x = b ( a ≠ b ) , y = 0 和曲线 y = f ( x ) 所围成的曲边梯形的面积 S = . (2) 当 x ∈ [ a , b ] 时,若 f ( x )<0 ,由直线 x = a , x = b ( a ≠ b ) , y = 0 和曲线 y = f ( x ) 围成的曲边梯形的面积 S = . (3) 当 x ∈ [ a , b ] 时,若 f ( x )> g ( x )>0 ,由直线 x = a , x = b ( a ≠ b ) 和曲线 y = f ( x ) , y = g ( x ) 围成的平面图形的面积 S = .( 如图 ) 探要点 · 究 所然 探究点一 求不分割型图形的面积 思考  怎样利用定积分求不分割型图形的面积? 答  求由曲线围成的面积,要根据图形,确定积分上下限,用定积分来表示面积,然后计算定积分即可 . 例 1   计算由曲线 y 2 = x , y = x 2 所围图形的面积 S . 因此,所求图形的面积为 S = S 曲边梯形 OABC — S 曲边梯形 OABD 反思与感悟  求由曲线围成图形面积的一般步骤: (1) 根据题意画出图形; (2) 找出范围,确定积分上、下限; (3) 确定被积函数; (4) 将面积用定积分表示; (5) 用微积分基本定理计算定积分,求出结果 . 跟踪训练 1  求由抛物线 y = x 2 - 4 与直线 y =- x + 2 所围成图形的面积 . 所以直线 y =- x + 2 与抛物线 y = x 2 - 4 的交点为 ( - 3,5) 和 (2,0) , 设 所求图形面积为 S , 探究点二 分割型图形面积的求解 思考  由两条或两条以上的曲线围成的较为复杂的图形,在不同的区间位于上方和下方的曲线不同时,这种图形的面积如何求? 答  求出曲线的不同的交点横坐标,将积分区间细化,分别求出相应区间曲边梯形的面积再求和,注意在每个区间上被积函数均是由上减下 . 例 2   计算由直线 y = x - 4 ,曲线 y = 以及 x 轴所围图形的面积 S . 直线 y = x - 4 与 x 轴的交点为 (4,0). 因此,所求图形的面积为 S = S 1 + S 2 方法二 把 y 看成积分变量,则 反思与感悟  两条或两条以上的曲线围成的图形,一定要确定图形范围,通过解方程组求出交点的坐标,定出积分上、下限,若积分变量选 x 运算较繁锁,则积分变量可选 y ,同时要更换积分上、下限 . 解  画出图形,如图所示 . 得交点分别为 (1,1) , (0,0) , (3 ,- 1) , 探究点三 定积分的综合应用 例 3   在曲线 y = x 2 ( x ≥ 0) 上某一点 A 处作一切线使之与曲线以及 x 轴所围成的面积 为 , 试求: 切点 A 的坐标以及在切点 A 处的切线方程 . 解  如图,设切点 A ( x 0 , y 0 ) , 其中 x 0 ≠ 0 , 由 y ′ = 2 x ,过点 A 的切线方程为 y - y 0 = 2 x 0 ( x - x 0 ) , 设由曲线和过点 A 的切线与 x 轴围成图形的面积为 S , 则 S = S 曲边 △ AOB - S △ ABC , ∴ x 0 = 1 ,从而切点为 A (1,1) , 切线方程为 2 x - y - 1 = 0. 反思与感悟  本题综合考查了导数的意义以及定积分等知识,运用待定系数法,先设出切点的坐标,利用导数的几何意义,建立了切线方程,然后利用定积分以及平面几何的性质求出所围成的平面图形的面积,根据条件建立方程求解,从而使问题得以解决 . 跟踪训练 3  如图所示,直线 y = kx 分抛物线 y = x - x 2 与 x 轴所围图形为面积相等的两部分,求 k 的值 . 解  抛物线 y = x - x 2 与 x 轴两交点的横坐标为 x 1 = 0 , x 2 = 1 , 由此可得,抛物线 y = x - x 2 与 y = kx 两交点的横坐标为 x 3 = 0 , x 4 = 1 - k , 当堂测 · 查 疑缺 1 2 3 1. 在下面所给图形的面积 S 及相应表达式中,正确的有 (    ) 4 1 2 3 4 A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ③④ 1 2 3 4 ③ 和 ④ 正确,故选 D. 答案  D 2. 曲线 y = cos x (0 ≤ x ≤ π ) 与坐标轴所围图形的面积是 (    ) A.2 B.3 C. D.4 1 2 3 4 解析  1 2 3 4 = 1 - 0 + 1 + 1 = 3. 答案  B 1 2 3 3. 由曲线 y = x 2 与直线 y = 2 x 所围成的平面图形的面积 为 ________. 4 ∴ 曲线 y = x 2 与直线 y = 2 x 交点为 (2,4) , (0,0). 1 2 3 4 1 2 3 4 4. 由曲线 y = x 2 + 4 与直线 y = 5 x , x = 0 , x = 4 所围成平面图形的面积是 ________. 解析  由图形可得 1 2 3 4 呈 重点、现 规律 对于简单图形的面积求解,我们可直接运用定积分的几何意义,此时 (1) 确定积分上、下限,一般为两交点的横坐标 . (2) 确定被积函数,一般是上曲线与下曲线对应函数的差 . 这样所求的面积问题就转化为运用微积分基本定理计算定积分了 . 注意区别定积分与利用定积分计算曲线所围图形的面积:定积分可正、可负或为零;而平面图形的面积总是非负的 . 更多精彩内容请 登录 http ://www.91taoke.com 谢谢观看

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