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- 2021-06-24 发布
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§3.3
定积分与微积分基本定理
基础知识
自主学习
课时作业
题型分
类
深度剖析
内容索引
基础知识 自主学习
在
中,
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
叫做
被积函数
,
叫做
积分变量
,
叫做
被积式
.
1.
定积分的概念
知识梳理
a
,
b
f
(
x
)
x
f
(
x
)d
x
2.
定积分的性质
一般地,如果
f
(
x
)
是区间
[
a
,
b
]
上的连续函数,且
F
′
(
x
)
=
f
(
x
)
,
那么
=
,
这个结论叫做微积分基本定理,又叫做牛顿
—
莱布尼茨公式
.
为了方便,常把
F
(
b
)
-
F
(
a
)
记
作
,
即
=
=
F
(
b
)
-
F
(
a
).
3.
微积分基本定理
F
(
b
)
-
F
(
a
)
1.
定积分应用的常用结论
当曲边梯形位于
x
轴上方时,定积分的值为正;当曲边梯形位于
x
轴下方时,定积分的值为负;当位于
x
轴上方的曲边梯形与位于
x
轴下方的曲边梯形面积相等时,定积分的值为零
.
2.
函数
f
(
x
)
在闭区间
[
-
a
,
a
]
上连续,则有
知识
拓展
判断下列结论是否正确
(
请在括号中打
“√”
或
“×”
)
思考辨析
(4)
微积分基本定理中的
F
(
x
)
是唯一的
.(
)
√
√
×
×
×
1.(
2017·
福州
质检
)
等于
A.1
B.e
-
1
C.e D.e
+
1
考点自测
答案
解析
2.
直线
y
=
4
x
与曲线
y
=
x
3
在第一象限内围成的封闭图形的面积为
答案
解析
如图,
y
=
4
x
与
y
=
x
3
的交点为
A
(2,8)
,
图中阴影部分即为所求图形面积
.
3.(
教材改编
)
汽车
以
v
=
(3
t
+
2)m/s
作变速直线运动时,在第
1 s
至第
2 s
间的
1 s
内经过的位移是
答案
解析
4.
若
=
9
,则常数
T
的值为
________.
答案
解析
3
答案
解析
题型分类 深度剖析
题型一 定积分的计算
例
1
(1)
(
2016·
九江模拟
)
若
(
2
x
+
λ
)d
x
=
2(
λ
∈
R
)
,则
λ
等于
A.0
B.1 C.2 D
.
-
1
答案
解析
所以
λ
=
1.
(2)
定积分
-
2
x
|d
x
等于
A.5
B.6 C.7 D.8
答案
解析
思维
升华
运用微积分基本定理求定积分时要注意以下几点:
(1)
对被积函数要先化简,再求积分;
(2)
求被积函数为分段函数的定积分,依据定积分
“
对区间的可加性
”
,先分段积分再求和;
(3)
对于含有绝对值符号的被积函数,要先去掉绝对值号再求积分
.
跟踪训练
1
(1)
若
则
实数
a
的值为
答案
解析
=
0
-
a
-
(
-
1
-
0)
=
1
-
a
=
2
,
∴
a
=-
1.
答案
解析
题型二 定积分的几何意义
命题点
1
利用定积分的几何意义计算定积分
答案
解析
π
由定积分的几何意义知,
答案
解析
-
1
结合图形知
m
=-
1.
命题点
2
求平面图形的面积
例
3
(
2017·
青岛
月考
)
由曲线
xy
=
1
,直线
y
=
x
,
y
=
3
所围成的封闭平面图形的面积为
________.
答案
解析
4
-
ln 3
由
xy
=
1
,
y
=
3
可得交点坐标为
(
,
3).
由
xy
=
1
,
y
=
x
可得交点坐标为
(1,1)
,
由
y
=
x
,
y
=
3
得交点坐标为
(3,3)
,
由曲线
xy
=
1
,直线
y
=
x
,
y
=
3
所围成图形的面积为
思维
升华
(1)
根据定积分的几何意义可计算定积分;
(2)
利用定积分求平面图形面积的四个步骤
①
画出草图,在直角坐标系中画出曲线或直线的大致图象;
②
借助图形确定出被积函数,求出交点坐标,确定积分的上、下限;
③
把曲边梯形的面积表示成若干个定积分的和;
④
计算定积分,写出答案
.
直线
x
=
0
,
x
=
3
,
y
=
0
围成的封闭图形的面积,
答案
解析
(2)
由曲线
y
=
2
x
2
,直线
y
=-
4
x
-
2
,直线
x
=
1
围成的封闭图形的
面积
为
_____.
答案
解析
依题意可得
,所
求的封闭图形的面积为
题型三 定积分在物理中的应用
例
4
一辆汽车在高速公路上行驶,由于遇到紧急情况而刹车,以
速度
v
(
t
)
=
7
-
3
t
+
(
t
的单位:
s
,
v
的单位:
m/s)
行驶至停止
.
在此期间
汽车
继续
行驶的距离
(
单位:
m)
是
A.1
+
25ln 5
B.8
+
25ln
C.4
+
25ln 5
D.4
+
50ln 2
答案
解析
思维
升华
定积分在物理中的两个应用
(1)
变速直线运动的位移:如果变速直线运动物体的速度为
v
=
v
(
t
)
,那么从时刻
t
=
a
到
t
=
b
所经过的路程
s
=
(2)
变力做功:一物体在变力
F
(
x
)
的作用下,沿着与
F
(
x
)
相同方向从
x
=
a
移动到
x
=
b
时,力
F
(
x
)
所做的功是
W
=
跟踪训练
3
一物体在变力
F
(
x
)
=
5
-
x
2
(
力单位:
N
,位移单位:
m)
作用下,沿与
F
(
x
)
成
30°
方向作直线运动,则由
x
=
1
运动到
x
=
2
时,
F
(
x
)
做的功为
答案
解析
典例
由抛物线
y
=
x
2
-
1
,直线
x
=
0
,
x
=
2
及
x
轴围成的图形面积为
________.
利用
定积分求面积
现场纠错系列
4
错
解展示
现场纠错
纠错心得
利用定积分求面积时要搞清楚定积分和面积的关系;定积分可正可负,而面积总为正
.
解析
如图所示,由
y
=
x
2
-
1
=
0
,
得抛物线与
x
轴的交点分别为
(
-
1
,
0)
和
(1,0
).
答案
2
课时作业
1.
等于
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
解析
√
答案
解析
的几何意义为以
(0,0)
为圆心,
以
1
为半径的圆位于第一象限的部分,圆的面积为
π
,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
3.(2016·
南昌模拟
)
若
(
2
x
+
)
d
x
=
3
+
ln 2(
a
>1)
,则
a
的值是
A.2
B.3 C.4 D.6
答案
解析
√
解得
a
=
2.
4.
定积分
等于
A.1
B
.
-
1
C.0 D.2
答案
解析
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
5.
由曲线
f
(
x
)
=
与
y
轴及直线
y
=
m
(
m
>0)
围成的图形的面积
为
,
则
m
的值为
A.2
B.3 C.1 D.8
√
答案
解析
解得
m
=
2.
答案
解析
A.
S
1
<
S
2
<
S
3
B.
S
2
<
S
1
<
S
3
C.
S
2
<
S
3
<
S
1
D.
S
3
<
S
2
<
S
1
√
所以
S
2
<
S
1
<
S
3
.
方法二
S
1
,
S
2
,
S
3
分别表示曲线
y
=
x
2
,
y
=
,
y
=
e
x
与直线
x
=
1
,
x
=
2
及
x
轴围成的图形的面积,通过作图易知
S
2
<
S
1
<
S
3
.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
7.
_____.
答案
解析
2
依题意得
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
解析
所求面积
*9.(2016·
湖北省重点中学高三阶段性统一考试
)
若函数
f
(
x
)
在
R
上可导,
f
(
x
)
=
x
3
+
x
2
f
′
(1)
,
则
=
________.
答案
解析
-
4
因为
f
(
x
)
=
x
3
+
x
2
f
′
(1)
,
所以
f
′
(
x
)
=
3
x
2
+
2
xf
′
(1).
所以
f
′
(1)
=
3
+
2
f
′
(1)
,解得
f
′
(1)
=-
3.
所以
f
(
x
)
=
x
3
-
3
x
2
.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
10.
已知
f
(
a
)
=
,
则函数
f
(
a
)
的最大值为
____.
答案
解析
解答
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
解答
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
阴影部分的面积为
*13.
已知函数
y
=
F
(
x
)
的图象是折线段
ABC
,其中
A
(0,0)
,
B
(
,
5)
,
C
(1,0)
,求函数
y
=
xF
(
x
)(0
≤
x
≤
1)
的图象与
x
轴围成的图形的面积
.
解
答
所以函数
y
=
xF
(
x
)(0
≤
x
≤
1)
的图象与
x
轴围成的图形的面积为
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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