1.6微积分基本定理
人教版高中数学第一章1.6微积分基本定理
的研究方向;分析小说,一般都是从人物、环境、情节三个要素入手;写记叙文,则要从时间、地点、人物和事情发生的起因、经过、结果六个方面进
行叙述。这些都是语文学习中的一些具体方法。其他的科目也有适用的学习方法,如解数学题时,会用到反正法;换元法;待定系数法;配方法;消元
法;因式分解法等,掌握各个科目的方法是大家应该学习的核心所在。
归纳升华 (1)利用微积分基本定理求定积分,关键是求使 F′(x) =f(x)的 F(x),其求法是反方向运用求导公式. (2)当被积函数是积的形式时,应先化和差的形式, 再利用定积分的性质化简,最后再用微积分基本定理求定 积分的值.
(3)对于多项式函数的原函数,应注意 xn(n≠-1)的原 xn+1
函数为 ,它的应用很广泛. n+1
[变式训练] 下列积分值为 2 的是( )
A.∫50(2x-4)dx C.∫311xdx
B.∫0π cos xdx D.∫0π sin xdx
解析:∫50(2x-4)dx=(x2-4x)|50=5,∫0π cos xdx=sin
x|π0 =0,∫311xdx=ln x|31=ln 3,∫π0 sin xdx=-cos x|0π =2.
x 的原函数为
F(x)
π
=12x-12sin x,所以 sin2 x2dx=12x-12sin x|20=π4-12=
π-2 4. π-2 答案: 4
5.曲线 y=2x2 与直线 x=1,x=2 及 y=0 所围成的 平面图形的面积为________.
解析:依题意,所求面积为 S=∫212x2dx=23x3|21=136- 23=134. 答案:134
=sin 1-23. 答案:sin 1-23
类型 3 微积分基本定理的综合应用(互动探究)
微积分基本定理
或记作
f ( x)dx F ( x) F (b) F (a).
b a b a
说明:
牛顿-莱布尼茨公式提供了计算定积分的简便 的基本方法,即求定积分的值,只要求出被积
函数 f(x)的一个原函数F(x),然后计算原函数
在
计算定积分归结为求原函数的问题。
1、已知f ( x)是一次函数,其图象过点(3,4), 且
1
0
f ( x)dx 1, 求f ( x)的解析式
2、已知f (a) (2ax a x)dx, 求f (a)的最大值。
2 2 0
1
练一练:已知f(x)=ax² +bx+c,且f(-1)=2,f’(0)=0,
1
0
f ( x)dx 2, 求a, b, c的值
' ' -1
+1
'
'
'
'
'
问题:通过计算下列定积分,进一步说明其定
积分的几何意义。通过计算结果能发现什么结 论?试利用曲边梯形的面积表示发现的结论.
2
sin xdx
2
0
sin xdx
我们发现:
(1)定积分的值可取正值也可取负值,还可以是0; (2)当曲边梯形位于x轴上方时,定积分的值取正值; (3)当曲边梯形位于x轴下方时,定积分的值取负值; (4)当曲边梯形位于x轴上方的面积等于位于x轴下方 的面积时,定积分的值为0.
得到定积分的几何意义:曲边梯形面积的代数和。
例3:计算 解
2
0
2 x , 0 x 1 f ( x)dx,其中 f ( x) 5, 1 x 2
要点讲解:微积分基本定理
1 / 21.6 微积分基本定理自主探究学习1. 微积分基本定理:如果函数()F x 是[,]a b 上的连续函数()f x 的任意一个原函数,则()()()ba f x dx Fb F a =-⎰. 2. 定积分的性质:()()()()bc ba a c f x dx f x dx f x dx a cb =+<<⎰⎰⎰其中(定积分对积分区间的可加性)名师要点解析要点导学1.微积分基本定理是微积分中最重要、最辉煌的成果,它揭示了导数和定积分之间的内在联系,同时它也提供了计算定积分的一种有效办法.2.寻找满足()()F x f x 的函数F(x ),一般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F(x ).3. 为了方便起见,还常用()|ba F x 表示()()Fb F a -,即()()|()()bb a a f x dx F x F b F a ==-⎰.该式称之为微积分基本公式或牛顿—莱布尼兹公式.它指出了求连续函数定积分的一般方法,把求定积分的问题,转化成求原函数的问题,是微分学与积分学之间联系的桥梁. 它不仅揭示了导数和定积分之间的内在联系,同时也提供计算定积分的一种有效方法,为后面的学习奠定了基础.【经典例题】【例1】计算下列定积分:2200sin ,sin ,sin xdx xdx xdx ππππ⎰⎰⎰.由计算结果你能发现什么结论?试利用曲边梯形的面积表示所发现的结论.【分析】求出sin x 的原函数,利用微积分基本定理求解.然后观察规律.【解】因为'(cos )sin x x -=,所以00sin (cos )|(cos )(cos 0)2xdx x πππ=-=---=⎰,22sin (cos )|(cos 2)(cos )2xdx x ππππππ=-=---=-⎰,2 / 22200sin (cos )|(cos 2)(cos 0)0xdx x πππ=-=---=⎰.可以发现,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的相反数;(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.【点拨】要注意定积分的值可能取正值也可能取负值,还可能是0.【例2】计算下列定积分:(1)3211(2)x dx x -⎰; (2)⎰+2021dx xx . 【分析】根据被积函数的特点,求出其原函数,利用微积分基本定理求解.【解】(1)因为2''211()2,()x x x x ==-,所以3332211111(2)2x dx xdx dx xx -=-⎰⎰⎰ 233111122||(91)(1)33x x =+=-+-=. (2))1()1(211221220202x d x dx x x ++=+-⎰⎰151221202-=+⋅=x .【点拨】把求定积分的问题,转化成求原函数的问题,寻找满足()()F x f x '=的函数F(x ),一般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F(x ).。
( 人教A版)微积分基本定理课件 (共38张PPT)
2
2
答案:D
3.设 f(x)=x22-,x0,≤1x<≤x≤1,2,
则2f(x)dx 等于________. 0
解析:2f(x)dx=1x2dx+2(2-x)dx
0
0
1
=x3310 +(2x-x22)21
=13+[(2×2-222)-(2-12)]=56.
答案:56
探究一 计算简单函数的定积分
[自主梳理]
如果 f(x)是区间[a,b]上的 连续 函数,并且 F′(x) 内容 = f(x),那么bf(x)dx= F(b)-F(a)
a
符号
bf(x)dx=F(x)ba = F(b)-F(a)
a
二、定积分和曲边梯形面积的关系 设曲边梯形在 x 轴上方的面积为 S 上,x 轴下方的面积为 S 下,则 1.当曲边梯形的面积在 x 轴上方时,如图(1), 则bf(x)dx= S 上.
(7)baxdx=lnaxaba (a>0 且 a≠1). a
1.计算下列定积分.
(1)1(x3-2x)dx; 0
(2)
2 0
(x+cos
x)dx;
(3
解析:(1)∵(14x4-x2)′=x3-2x,
∴1(x3-2x)dx=(14x4-x2)10 =-34. 0
2.(1)若
f(x)=x2 cos
x≤0 x-1
x>0
2.常见函数的定积分公式: (1)bCdx=Cxba (C 为常数).
a
(2)abxndx=n+1 1xn+1ba (n≠-1). (3)bsin xdx=-cos xba .
a
(4)bcos xdx=sin xba . a
(5)b1xdx=ln xba (b>a>0). a
2015高中数学-1.6微积分基本定理-课件(人教A版选修2-2)
[解]
∵f(x)=- x
(12t+
a
4a)dt
= (6t2+ 4at)|x- a = 6x2+ 4ax- (6a2- 4a2 )
= 6x2+ 4ax- 2a2,
∴ F(a)=01[f(x)+ 3a2 ]dx=01(6x2+ 4ax+ a2)dx
= (2x3+ 2ax2+ a2 x)|10= a2+ 2a+ 2 = (a+ 1)2+ 1≥ 1,
4
4.02(x2-23x)dx= ____3____.
第一章 导数及其应用
B.01 (x+ 1)dx D.0112dx
第7页,共30页。
栏目 导引
第一章 导数及其应用
求简单函数的定积分
计算下列定积分:
(1)121xdx;(2)02πsin xdx;(3)13(2x-x12)dx;
(4)0-
(cos
9+2× 3
93- 2
(4+2× 3
43)= 2
27-(4+16)=53.
33
第11页,共30页。
栏目 导引
第一章 导数及其应用
计算分段函数的定积分
计算下列定积分:
(1)若 f(x)=x2
x≤ 0
cos x-1 x>0
,求- π2
f(x)dx;
1
(2)12
[解]
|3- (1)
2x|dx.
- π2
第一章 导数及其应用
1.6 微积分基本定理
第1页,共30页。
第一章 导数及其应用
学习导航
学习 目标
1.了解微积分基本定理的内容与含义. 2.会利用微积分基本定理求函数的定积分. (重点、难点)
通过探究变速直线运动物体的速度与位移的关系,直观 学法 了解微积分基本定理的含义.微积分基本定理不仅揭示 指导 了导数和定积分之间的内在联系,而且还提供了计算定
微积分基本定理
(理)1.6微积分基本定理【素养目标】1.利用图形直观了解并掌握微积分基本定理的含义,培养直观想象的核心素养。
2.会利用微积分基本定理求函数的积分,培养数学运算的核心素养。
【课前·预习案】[问题导学]知识点1.微积分基本定理已知函数f(x)=2x+1,F(x)=x2+x,【思考1】f(x)和F(x)有何关系?[提示]F′(x)=f(x).【思考2】利用定积分的几何意义求⎰20(2x+1)d x 的值.[提示]由定积分的几何意义得⎰20(2x+1)d x=6. 【思考3】求F(2)-F(0)的值.[提示]F(2)-F(0)=4+2=6.【思考4】你得出什么结论?[提示]⎰20f(x)d x=F(2)-F(0),且F′(x)=f(x).〖梳理〗微积分基本定理如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,并且F′(x)=f(x),那么ʃb a f(x)d x=F(b)-F(a).知识点2.定积分和曲边梯形面积的关系设曲边梯形在x轴上方的面积为S上,x轴下方的面积为S下,则(1)当曲边梯形的面积在x轴上方时,如图(1),则ʃb a f(x)d x=S上.(2)当曲边梯形的面积在x轴下方时,如图(2),则ʃb a f(x)d x=-S下.(3)当曲边梯形的面积在x轴上方、x轴下方均存在时,如图(3),则ʃb a f(x)d x=S上-S下,若S上=S下,则ʃbaf(x)d x=0.[达标自评]1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”:(1)满足F′(x)=f(x)的函数F(x)唯一。
()(2)如果⎰b a f(x)d x=⎰b a g(x)d x,那么是否一定有f(x)=g(x)。
()(3)⎰b a f(x)d x=⎰b a|f(x)|d x。
()解析:满足F′(x)=f(x)的函数F(x)不唯一,它们相差一个常数,但不影响定积分的值,(1)错;当f(x)=2x,g(x)=3x2时,⎰102x d x=⎰103x2d x,但f(x)≠g(x),(2)错;⎰b a f(x)d x表示的是由x轴,函数f(x)的图象及直线x=a,x=b(a<b)所围图形面积的代数和(即x轴上方的面积减去x轴下方的面积),||f(x)是非负的,所以⎰b a|f(x)|d x表示在区间[a,b]上所有以||f(x)的图象为曲边的曲边梯形的面积和,(3)错;答案:(1)×(2)×(3)×2.π2π2-⎰(1+cos x)d x等于()A.π B.2C .π-2D .π+2解析:∵(x +sin x )′=1+cos x , ∴π2π2-⎰(1+cos x )d x =(x +sin x )|π2π2-=π2+sin π2-⎣⎡⎦⎤-π2+sin ⎝⎛⎭⎫-π2=π+2. 答案:D 3.若ʃa 1(2x +1x)d x =3+ln 2,则a 的值是( )A .5B .4C .3D .2解析:ʃa 1(2x +1x )d x =ʃa 12x d x +ʃa 11xd x =x 2|a 1+ln x |a 1=a 2-1+ln a =3+ln 2,解得a =2.答案:D4.ʃ20(x 2-23x )d x =________. 解析:ʃ20(x 2-23x )d x =ʃ20x 2d x -ʃ2023x d x =x 33|20-x 23|20=83-43=43. 答案:435.若ʃ10(2x +k )d x =2,则k =________.解析:∵ʃ10(2x +k )d x =(x 2+kx )|10=1+k =2,∴k=1. 答案:1【课堂·探究案】探究一 求简单函数的定积分【例1】计算下列定积分:(1)ʃ211x d x ;(2)ʃ31(2x -1x2)d x ;(3)ʃ0-π(cos x -e x )d x . 解:(1)因为(ln x )′=1x ,所以ʃ211x d x =ln x |21=ln 2-ln 1=ln 2.(2)因为(x 2)′=2x ,(1x )′=-1x 2,所以ʃ31(2x -1x 2)d x =ʃ312x d x -ʃ311x 2d x =x 2|31+1x |31=(9-1)+(13-1)=223. (3)ʃ0-π(cos x -e x)d x =ʃ0-πcos x d x -ʃ0-πe xd x =sin x |0-π-e x |0-π=1eπ-1. 【方法总结】求简单的定积分关键注意两点: (1)掌握基本函数的导数以及导数的运算法则,正确求解被积函数的原函数,当原函数不易求时,可将被积函数适当变形后再求解;(2)精确定位积分区间,分清积分下限与积分上限.【跟踪训练1】若S 1=ʃ21x 2d x ,S 2=ʃ211x d x ,S 3=ʃ21e x d x ,则S 1,S 2,S 3的大小关系为( ) A .S 1<S 2<S 3B .S 2<S 1<S 3C .S 2<S 3<S 1D .S 3<S 2<S 1解析:S 1=ʃ21x 2d x =13x 3|21=73, S 2=ʃ211x d x =ln x |21=ln 2<1, S 3=ʃ21e x d x =e x |21=e 2-e =e(e -1)>73. 所以S 2<S 1<S 3.答案:B探究二 分段函数的定积分【例2】已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,0≤x ≤π2,1,π2≤x ≤2,x -1,2≤x ≤4.先画出函数图象,再求这个函数在[0,4]上的定积分. 【素养解读】解:图象如图.ʃ40f (x )d x =π20⎰sin x d x +π20⎰1d x +42⎰(x -1)d x=(-cos x )|π20+x |2π2+(12x 2-x )|42 =1+(2-π2)+(4-0)=7-π2.【方法总结】求分段函数的定积分,分段标准是使每一段上的函数表达式确定,按照原分段函数的分段情况即可;对于含绝对值的函数,可转化为分段函数.【跟踪训练2】设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2, x ≤0,cos x -1, x >0,求ʃ1-1f (x )d x .解:ʃ1-1f (x )d x =ʃ0-1x 2d x +ʃ10(cos x -1)d x =13x 3|0-1+(sin x -x )|10=sin 1-23. 探究三 定积分的应用【例3】已知x ∈(0,1],t ∈[-1,1],f (x )=⎰1(1-2x+2t )d t ,则f (x )的值域为________.解析:f (x )=⎰1(1-2x +2t )d t =[(1-2x )t +t 2]|10=2-2x∵x ∈(0,1],∴f (x )∈[0,2). 答案:[0,2)【方法总结】解决定积分问题时,一要确定好积分变量,二要清楚积分上、下限,三要明确积分的几何意义,注意积分与平面图形面积的区别与联系,四要会用导数方法寻找原函数,五要用好积分性质和微积分基本定理. 【互动探究】⎰1(t 2+t )d x =________.解析:⎰1(t 2+t )d x =(t 2+t )x |10=t 2+t .答案:t 2+t【跟踪训练3】求曲线y =sin x 与直线x =-π2,x =54π,y =0所围图形的面积(如图所示).解:所求面积为 S =5π4π2-⎰|sin x |d x=-0π2-⎰sin x d x +ʃπ0sin x d x -5π4π⎰sin x d x=1+2+(1-22)=4-22.【本节小结】【基础巩固】1.已知物体做变速直线运动的位移函数s =s (t ),那么下列命题正确的是( )①它在时间段[a ,b ]内的位移是s =s (t )|b a ; ②它在某一时刻t =t 0时,瞬时速度是v =s ′(t 0); ③它在时间段[a ,b ]内的位移是s =lim n→∞∑=n1i b -ans ′(ξi );④它在时间段[a ,b ]内的位移是s =ʃb a s ′(t )d t . A .① B .①② C .①②④ D .①②③④解析:由定积分可得①②③④都正确。
人教版数学高二选修2-2讲义1.6微积分基本定理
1.6微积分基本定理1.了解导数与定积分的关系以及微积分基本定理的含义.(重点、易混点) 2.掌握微积分基本定理,会用微积分基本定理求定积分.(重点、难点)[基础·初探]教材整理1微积分基本定理阅读教材P51~P53“例1”以上内容,完成下列问题.1.内容:如果f(x)是区间[a,b]上的__________函数,并且F′(x)=f(x),那么b f(x)d x=__________.⎠⎛a这个结论叫做微积分基本定理,又叫做____________.2.表示:为了方便,常常把F(b)-F(a)记成__________,即b f(x)dx=⎠⎛a______________=______________.【答案】 1.连续F(b)-F(a)牛顿-莱布尼茨公式2.F(x)|b a F(x)|b a F(b)-F(a)1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)微积分基本定理中,被积函数f(x)是原函数F(x)的导数.()(2)应用微积分基本定理求定积分的值时,为了计算方便通常取原函数的常数项为0.()(3)应用微积分基本定理求定积分的值时,被积函数在积分区间上必须是连续函数.()【答案】(1)√(2)√(3)√2.若a=1(x-2)d x,则被积函数的原函数为()⎠⎛A.f(x)=x-2 B.f(x)=x-2+CC.f(x)=12x2-2x+C D.f(x)=x2-2x【答案】 C3.⎠⎜⎛π2cos x d x=________.【解析】⎠⎜⎛π2cos x d x=sin x⎪⎪⎪⎪π2=sinπ2-sin 0=1.【答案】 1教材整理2 定积分与曲边梯形面积的关系阅读教材P53“例2”以下部分~P54的内容,完成下列问题.设曲边梯形在x轴上方的面积为S上,在x轴下方的面积为S下,则(1)当曲边梯形在x轴上方时,如图1-6-1①,则⎠⎛ab f(x)d x=__________.(2)当曲边梯形在x轴下方时,如图1-6-1②,则⎠⎛ab f(x)d x=________.①②③图1-6-1(3)当曲边梯形在x轴上方、x轴下方均存在时,如图1-6-1③,则⎠⎛ab f(x)d x=______________.特别地,若S上=S下,则⎠⎛ab f(x)d x=______.【答案】(1)S上(2)-S下(3)S上-S下1.如图1-6-2,阴影部分的面积为________.图1-6-2【解析】根据定积分的几何意义知S阴影=-⎠⎜⎛π232πcos x d x=-sin x⎪⎪⎪⎪32ππ2=-⎝⎛⎭⎪⎫sin32π-sinπ2=2.【答案】 22.如图1-6-3,定积分⎠⎛ab f(x)d x的值用阴影面积S1,S2,S3表示为⎠⎛ab f(x)d x=________.图1-6-3【解析】根据定积分的几何意义知⎠⎛ab f(x)d x=S1-S2+S3.【答案】S1-S2+S3[小组合作型]利用微积分基本定理求定积分⎠⎛xA.e+2 B.e+1C.e D.e-1(2)求下列定积分.①⎠⎛12(x2+2x+3)d x;②⎠⎛π2sin2x2d x.【自主解答】(1)⎠⎛1(2x+e x)d x=(x2+e x)⎪⎪⎪1=(12+e)-(02+e0)=1+e-1=e.【答案】 C(2)①⎠⎛12(x2+2x +3)d x =⎠⎛12x2d x +⎠⎛122x d x +⎠⎛123d x =x 33⎪⎪⎪ 21+x 2⎪⎪⎪ 21+3x ⎪⎪⎪21=253.②sin 2x 2=1-cos x 2,而⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -12sin x ′=12-12cos x =sin 2x 2, ∴⎠⎜⎛0π2sin 2x 2d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -12sin x ⎪⎪⎪π20=π4-12=π-24.求简单的定积分关键注意两点1.掌握基本函数的导数以及导数的运算法则,正确求解被积函数的原函数,当原函数不易求时,可将被积函数适当变形后再求解.2.精确定位积分区间,分清积分下限与积分上限.[再练一题]1.(1)若⎠⎛01(kx +1)d x =2,则k 的值为( )A .1B .2C .3D .4(2)⎠⎛12x -1x 2d x =________. 【导学号:62952051】【解析】 (1)⎠⎛1(kx +1)d x =⎝⎛⎭⎪⎫12kx 2+x ⎪⎪⎪10=12k +1=2,∴k =2. (2)⎠⎛12x -1x 2d x =⎠⎛12⎝⎛⎭⎪⎫1x -1x 2d x=⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +1x ⎪⎪⎪21=⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 2+12-(ln 1+1)=ln 2-12. 【答案】 (1)B (2)ln 2-12求分段函数的定积分计算下列定积分.(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,0≤x <π2,1,π2≤x ≤2,x -1,2<x ≤4,求⎠⎛04f (x )d x ; (2)⎠⎛02|x 2-1|d x . 【精彩点拨】 (1)按f (x )的分段标准,分成⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2,⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,2,(2,4]三段求定积分,再求和.(2)先去掉绝对值号,化成分段函数,再分段求定积分. 【自主解答】(1)⎠⎛04f (x )d x =⎠⎛0π2sin x d x +⎠⎜⎛π221d x +⎠⎛24(x -1)d x =(-cos x )⎪⎪⎪π20+x ⎪⎪⎪2π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-x ⎪⎪⎪42=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫2-π2+(4-0)=7-π2.(2)⎠⎛02|x 2-1|d x =⎠⎛01(1-x 2)d x +⎠⎛12(x 2-1)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -13x 3⎪⎪⎪ 10+⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3-x ⎪⎪⎪21=2.1.本例(2)中被积函数f (x )含有绝对值号,可先求函数f (x )的零点,结合积分区间,分段求解.2.分段函数在区间[a ,b ]上的定积分可分成n 段定积分和的形式,分段的标准可按照函数的分段标准进行.3.带绝对值号的解析式,可先化为分段函数,然后求解.[再练一题]2.计算定积分:⎠⎛-33(|2x+3|+|3-2x|)d x.【解】设f(x)=|2x+3|+|3-2x|,x∈[-3,3],则f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-4x,-3≤x<-32,6,-32≤x≤32,4x,32<x≤3.所以⎠⎛-33(|2x+3|+|3-2x|)d x=⎠⎜⎛-3-32(-4x)d x+⎠⎜⎛-3232 6 d x+⎠⎜⎛3234x d x=-2x2⎪⎪⎪-32-3+6x⎪⎪⎪⎪32-32+2x2⎪⎪⎪⎪332=-2×⎝⎛⎭⎪⎫94-9+6×⎝⎛⎭⎪⎫32+32+2×⎝⎛⎭⎪⎫9-94=45.[探究共研型]利用定积分求参数探究⎠⎛【提示】令y=⎠⎛1(x2+cx+c)2d x,则y=⎠⎛1(x4+2cx3+c2x2+2cx2+2c2x+c2)d x=⎝⎛⎭⎪⎫15x5+c2x4+c2+2c3x3+c2x2+c2x⎪⎪⎪1=15+76c +73c 2=73⎝ ⎛⎭⎪⎫c +142-73×116+15.∵73>0,∴当c =-14时,⎠⎛01(x 2+cx +c )2d x 最小.已知f (x )是一次函数,其图象过点(1,4),且⎠⎛01f (x )d x =1,求f (x )的解析式.【精彩点拨】 设出函数解析式,由题中条件建立两方程,联立求解. 【自主解答】 设f (x )=kx +b (k ≠0),因为函数的图象过点(1,4),所以k +b =4.①又⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01(kx +b )d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2x 2+bx ⎪⎪⎪10=k 2+b ,所以k 2+b =1. ②由①②得k =6,b =-2,所以f (x )=6x -2.1.含有参数的定积分可以与方程、函数或不等式综合起来考查,先利用微积分基本定理计算定积分是解决此类综合问题的前提.2.计算含有参数的定积分,必须分清积分变量与被积函数f (x )、积分上限与积分下限、积分区间与函数F (x )等概念.[再练一题]3.上例中,若把“已知f (x )是一次函数”改为“已知f (x )=ax 2+bx (a ≠0)”,其余条件不变,求f (x )的解析式.【解】 ∵函数的图象过点(1,4),∴a +b =4, ①又⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01(ax 2+bx )d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3x 3+b 2x 2⎪⎪⎪10=a 3+b 2,∴a 3+b2=1,②由①②得a =6,b =-2,所以f (x )=6x 2-2x .1.下列值等于1的是( ) A.⎠⎛01x d x B.⎠⎛01(x +1)d x C.⎠⎛011d x D.⎠⎛0112d x 【解析】 选项A ,因为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22′=x ,所以⎠⎛01x d x =x 22⎪⎪⎪10=12;选项B ,因为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22+x ′=x +1,所以⎠⎛01(x +1)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22+x ⎪⎪⎪10=32;选项C ,因为x ′=1,所以⎠⎛011d x =x ⎪⎪⎪10=1;选项D ,因为⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ′=12,所以⎠⎛0112d x =12x ⎪⎪⎪10=12.【答案】 C2.⎠⎜⎛-π2π2 (sin x +cos x )d x 的值是( ) A .0 B.π4 C .2 D .4【解析】 ⎠⎜⎛-π2π2 (sin x +cos x )d x =⎠⎜⎛-π2π2sin x d x +⎠⎜⎛-π2π2cos x d x =(-cos x )| π2-π2+sin x⎪⎪⎪⎪π2-π2=2.【答案】 C3.计算⎠⎛01x 2d x =________.【导学号:62952052】【解析】 由于⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3′=x 2,所以⎠⎛01x 2d x =13x 3⎪⎪⎪10=13.【答案】 134.已知2≤⎠⎛12(kx +1)d x ≤4,则实数k 的取值范围为________.【解析】 ⎠⎛12(kx +1)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12kx 2+x ⎪⎪⎪21=(2k +2)-⎝ ⎛⎭⎪⎫12k +1=32k +1,所以2≤32k +1≤4,解得23≤k ≤2.【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,25.已知f (x )=ax +b ,且⎠⎛-11 f 2(x )d x =1,求f (a )的取值范围.【解】 由f (x )=ax +b ,⎠⎛-11 f 2(x )d x =1,得2a 2+6b 2=3,2a 2=3-6b 2≥0,所以-22≤b ≤22,所以f (a )=a 2+b =-3b 2+b +32=-3⎝ ⎛⎭⎪⎫b -162+1912,所以-22≤f (a )≤1912.。
1.6微积分
π 0
π 0
(4) |1-x|dx= (1-x)dx+ (x-1)dx
0 0 1
2
1
2
1 2 1 1 2 | = x-2x 0+ 2x -x |2 1 1 1 1 2 2 =1-2-0+2×2 -2-2×1 -1=1.
3
悟·技法 1.利用定积分求平面图形面积的步骤 (1)根据题意画出图形. (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.
2.根据平面图形的面积求参数的求解策略
先利用定积分求出平面图形的面积,再据条件构建方程(不等式)求解.
b v t dt a (v(t)≥0)在时间区间[a,b]上的定积分,即s=_________.
注: 设函数f(x)在闭区间[-a,a]上连续,则有 (1)若f(x)是偶函数,则 f(x)dx=2 f(x)dx.
a a 0 a a
(2)若f(x)是奇函数,则 f(x)dx=0.
3 2
(4)如图,圆O:x2+y2=π 2内的正弦曲线y=sin x与x轴围成的区域记 为M(图中阴影部分),随机向圆O内投一个点A,则点A落在区域M内的概 率是 .
【解析】阴影部分的面积为 2 sin xdx 2(cos x) |0 4, 圆的面积为 3, 0
所以点A落在区域M内的概率是 4 . 3 答案: 4
1 2 2 1 3 | x - x - ln x (2) 1= -ln 2. xdx=2 2 1
2
(3) (sin x-cos x)dx= sin xdx- cos xdx=
【数学】1.6《微积分基本定理(第2课时)》课件(人教A版选修2-2) (2)
π
πБайду номын сангаас
(cosx-e )dx= cosxdx- exdx (3)-π -π -π
1 =sinx|-π-e |- π= π-1. e
0 x0
0
(2)0 (sinx-cosx)dx=0 sinxdx- 0 cosxdx
π π =(-cosx)|0 -sinx|0 =2. 0 0 x
变式训练 1 计算下列定积分: ∫105x4dx; (1) 2 3 ( x+ 1 )26xdx. (2)1 x
解:(1)∵(x5)′=5x4, ∫105x4dx=x5|10=105-25=99968. ∴ 2 2 3 3 1 2 ( x+ ) 6xdx= (x+1+2)6xdx (2)1 1 x x =1(6x2+6+12x)dx=(2x3+6x+6x2)|3 1 =(54+18+54)-(2+6+6)=112.
0 0
【解】
2
(1)1(x2+2x+3)dx
2 2
2
=1x2dx+12xdx+13dx x 2 25 22 2 = |1+x |1+3x|1= . 3 3
π
3
(2)0 (sinx-cosx)dx=0 sinxdx- 0 cosxdx
π π =(-cosx)|0 -sinx|0 =2. 0 0 x
0 b
3.定积分和曲边梯形面积的关系 设曲边梯形在 x 轴上方的面积为 S 上, x 轴下 在 方的面积为 S 下,则 (1)当曲边梯形在 x 轴上方时,如图①,则 a
b
S上 f(x)dx=_____
(2)当曲边梯形在 x 轴下方时,如图②,则a f(x)dx=______. -S下
b
(3)当曲边梯形在 x 轴上方、x 轴下方均存在时, b S上-S下 如图③,则 f(x)dx=____________.
1.5.3_定积分的概念_1.6_微积分基本定理
c,都有[F(x)+c]′=F′(x)+c′=f(x).
梳理
(1)微积分基本定理
①条件:f(x)是区间[a,b]上的连续函数,并且 F′(x)=f(x) ;
②结论:ʃ b af(x)dx= F(b)-F(a) ; ③符号表示:ʃ b af(x)dx=
F(x)|b a = F(b)-F(a) .
类型一 求定积分
1 2 =(-cos x) | +x | +(2x -x)|4 2 2 π π =1+(2-2)+(4-0)=7-2.
2 (2)求定积分 ʃ 2 | x 0 -1|dx.
解
2 1 - x ,x∈[0,1, 2 ∵|x -1|= 2 x -1,x∈[1,2],
3 x3 x 又(x- 3 )′=1-x2,( 3 -x)′=x2-1, 2 1 2 2 2 ∴ʃ 2 | x - 1|d x = ʃ | x - 1|d x + ʃ 0 0 1|x -1|dx 2 2 2 =ʃ 1 (1 - x )d x + ʃ 0 1(x -1)dx
答案
1 1 由定积分的几何意义知,ʃ 0(2x+1)dx= ×(1+3)×1=2, 2
F(1)-F(0)=2,故 ʃ 1 0(2x+1)dx=F(1)-F(0).
引申思考:f(x)与F(x)之间有关系吗?
思考2
对一个连续函数 f(x) 来说,是否存在唯一的 F(x) ,使得 F′(x) = f(x)? 答案 不唯一.根据导数的性质,若F′(x)=f(x),则对任意实数
ʃ2 x=2,y=0,f(x)=x+1 围成的梯形 1(x+1)dx 的值与直线 x=1, 面积有何关系?
答案 相等.
梳理
从几何上看,如果在区间[a,b]上函数f(x)连续且恒有 f(x)≥0,那么定
人教版数学高二第一章 1.6微积分基本定理
1.6 微积分基本定理数学选修2-21.6 微积分基本定理[核心必知]1.预习教材,问题导入根据以下提纲,预习教材P 51~P 54的内容,回答下列问题.(1)观察教材P 51图1.6-1,一个做变速直线运动的物体的运动规律是y =y (t ),并且y (t )有连续的导数,设这个物体在时间段[a ,b ]内的位移为S .①由导数的概念可知,它在任意时刻t 的速度v (t )与y (t )之间有什么关系? 提示:v (t )=y ′(t ).②如何利用y =y (t )表示物体在t ∈[a ,b ]上的位移S? 提示:S =y (b )-y (a ).③若v (t )表示物体在任意时刻t 的速度,如何用v (t )求物体在t ∈[a ,b ]上的位移S? 提示:S =⎠⎛a bv (t )d t .④由①②③能否得出结论S =⎠⎛a bv (t )d t =⎠⎛a by ′(t )d t =y (b )-y (a )成立? 提示:能.(2)计算定积分⎠⎛0πS i n x d x ,∫2ππS i n x d x ,∫2π0S i n x d x ,由计算结论你能发现什么规律? 提示:⎠⎛0πS i n x d x =2,∫2ππS i n x d x =-2,∫2π0 S i n x d x =0. 即定积分的值可正, 可负,还可能为0.(3)根据⎠⎛0πS i n x d x ,∫2ππS i n x d x 和∫2π0S i n x d x 值的特点以及曲边梯形的面积,你能得出定积分与曲边梯形的面积有什么关系吗?(参阅教材P 54图1.6-3,图1.6-4,图1.6-5).提示:当曲边梯形在x 轴上方时,定积分的值取正值;当曲边梯形在x 轴下方时,定积分的值取负值;当位于x 轴上方的曲边梯形面积等于位于x 轴下方的曲边梯形面积时,定积分的值为0.2.归纳总结,核心必记 (1)微积分基本定理 内容如果f (x )是区间[a ,b ]上的连续函数,并且F ′(x )=f (x ),那么⎠⎛a bf (x )d x =F (b )-F (a ).符号⎠⎛a bf (x )d x =F (x )|b a =F (b )-F (a ). 设曲边梯形在x 轴上方的面积为S 上,x 轴下方的面积为S 下.则 ①当曲边梯形在x 轴上方时,如图(1),则⎠⎛a bf (x )d x =S 上. ②当曲边梯形在x 轴下方时,如图(2),则⎠⎛a b f (x )d x =-S 下.③当曲边梯形在x 轴上方、x 轴下方均存在时,如图(3),则⎠⎛a bf (x )d x =S 上-S 下,若S 上=S 下,则⎠⎛a bf (x )d x =0.[问题思考](1)满足F ′(x )=f (x )的函数F (x )唯一吗?提示:不唯一,它们相差一个常数,但不影响定积分的值.(2)如果⎠⎛a bf (x )d x =⎠⎛a bg (x )d x ,那么是否一定有f (x )=g (x )?请举例说明.提示:不一定,例如:当f (x )=2x ,g (x )=3x 2时,⎠⎛012xdx =⎠⎛013x 2dx ,但f(x )≠g(x ).(3)如图,如何用阴影面积S 1,S 2,S 3表示定积分⎠⎛a bf(x )dx 的值?提示:⎠⎛a bf(x )dx =S 1-S 2+S 3.(4)你认为⎠⎛a bf(x )dx ,⎠⎛a b|f(x )|dx 和||⎠⎛a bf (x )d x 有什么不同?提示:①⎠⎛a b f(x )dx 表示的是由x 轴,函数f(x )的图象及直线x =a ,x =b(a<b)所围图形面积的代数和(即x 轴上方的面积减去x 轴下方的面积);②||f (x )是非负的,所以⎠⎛a b|f(x )|dx 表示在区间[a ,b]上所有以||f (x )的图象为曲边的曲边梯形的面积和;③||⎠⎛a bf (x )d x 则是⎠⎛a bf(x )dx 的绝对值.三者的值一般情况下是不同的,但对于f(x )≥0,x ∈[a ,b],三者的值是相同的.[课前反思](1)微积分基本定理的内容是什么? (2)定积分与曲边梯形的面积有什么关系?知识点1求简单函数的定积分[思考1] 如何利用微积分基本定理求函数f(x )在[a ,b]上的定积分⎠⎛a bf(x )dx ?名师指津:用微积分基本定理求定积分的步骤: (1)求f(x )的一个原函数F(x ); (2)计算F(b)-F(a).[思考2] 我们知道,已知函数f(x ),则满足F ′(x )=f(x )的函数y =F(x )不唯一,那么⎠⎛abf(x )dx 的值唯一吗?名师指津:由于⎠⎛a bf(x )dx =F(b)-F(a),且f(x )的原函数间相差一个常数,在计算时,不影响F(b)-F(a)的值,故⎠⎛a b f(x )dx 是唯一的.讲一讲1.(链接教材P 53-例1)计算下列定积分. (1)⎠⎛01(x 3-2x )dx ; (2)∫π20(x +coS x )dx ;(3)∫π20Sin 2x 2dx ; (4)⎠⎛121x (x +1)dx .[尝试解答] (1)∵⎝⎛⎭⎫14x 4-x 2′=x 3-2x , ∴⎠⎛01(x 3-2x )dx =⎝⎛⎭⎫14x 4-x 2|10=-34. (2)∵⎝⎛⎭⎫12x 2+sin x ′=x +coS x , ∴∫π20(x +coS x )dx =⎝⎛⎭⎫12x 2+sin x |π20=π28+1. (3)Sin 2x 2=1-cos x 2,而⎝⎛⎭⎫12x -12sin x ′=12-12coS x , ∴∫π20Sin 2x 2dx =∫π20⎝⎛⎭⎫12-12cos x dx =⎝⎛⎭⎫12x -12sin x |π20=π4-12=π-24. (4)∵f(x )=1x (x +1)=1x -1x +1,且[ln x -ln(x +1)]′=1x -1x +1,∴⎠⎛121x (x +1)dx =⎠⎛12⎝⎛⎭⎫1x -1x +1dx=[ln x -ln(x +1)]21=ln 43.类题·通法用微积分基本定理求定积分,实质上是导数的逆运算,即求导数等于被积函数的一个函数,求解时需要注意以下两点:(1)熟练掌握基本函数的导数及导数的运算法则,学会逆运算;(2)当被积函数较为复杂,不容易找到原函数时,可适当变形后再求解.特别地,需要弄清楚积分变量,精确定位积分区间,分清积分上限与积分下限.练一练1.计算下列定积分.(1)⎠⎛1-2(1-t 3)d t ;(2)⎠⎛0-π(coS x +e x )dx ;(3)⎠⎛49x(1+x)dx ;(4)⎠⎛0e33x +2dx ;(5)∫π2-π2coS 2xdx .解:(1)∵⎝⎛⎭⎫t -14t 4′=1-t 3, ∴⎠⎛1-2(1-t 3)d t =⎝⎛⎭⎫t -14t 41-2=⎝⎛⎭⎫1-14-⎣⎡⎦⎤-2-14(-2)4=274. (2)∵(Sin x +e x )′=coS x +e x , ∴⎠⎛0-π(coS x +e x )dx =(Sin x +e x )0-π=(0+1)-(0+e -π)=1-e -π. (3)原式=⎠⎛49(x +x )dx=⎠⎛49x 12dx +⎠⎛49xdx . ∵⎝⎛⎭⎫23x 32′=x 12,⎝⎛⎭⎫12x 2′=x , ∴⎠⎛49x 12dx +⎠⎛49xdx=23x 3294+12x 294=2716. (4)∵[ln(3x +2)]′=33x +2,∴⎠⎛0e33x +2dx =ln(3x +2)e 0=ln(3e +2)-ln(3×0+2)=ln 3e +22.(5)原式=∫π2-π2coS 2xdx =∫π2-π21+cos 2x2dx∵⎝⎛⎭⎫x 2+sin 2x 4′=1+cos 2x 2,∴∫π2-π2coS 2xdx =⎝⎛⎭⎫12x +14sin 2x |π2-π2 =π4+14Sin π-⎝⎛⎭⎫-π4+14sin (-π) =π2.知识点2求分段函数的定积分[思考] ⎠⎛ab f(x )dx 、⎠⎛ac f(x )dx 、⎠⎛cb f(x )dx (其中a<c<b)之间有什么关系?名师指津:⎠⎛a b f(x )dx =⎠⎛a c f(x )dx +⎠⎛cb f(x )dx (其中a<c<b).讲一讲2.求函数f(x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ∈[0,1],x ,x ∈[1,2],2x ,x ∈[2,3]在区间[0,3]上的积分.[尝试解答] 由积分性质,得:⎠⎛03f(x )dx =⎠⎛01f(x )dx +⎠⎛12f(x )dx +⎠⎛23f(x )dx=⎠⎛01x 3dx +⎠⎛12x dx +⎠⎛232x dx=⎠⎛01x 3dx +⎠⎛12x 12dx +⎠⎛232x dx =x 4410+23x 3221+2x ln 232=14+432-23+8ln 2-4ln 2 =-512+432+4ln 2.类题·通法分段函数定积分的求法求分段函数的定积分时,可利用积分性质将其表示为几段定积分和的形式,若函数解析式中含有绝对值,应根据绝对值的意义找到分界点,去掉绝对值符号,化为分段函数后再求积分.练一练2.计算定积分⎠⎛0-4|x +3|dx . 解:因为f(x )=|x +3|=⎩⎪⎨⎪⎧-x -3,x<-3,x +3,x ≥-3,所以⎠⎛-40|x +3|dx=⎠⎜⎛-4-3(-x -3)dx +⎠⎛-30(x +3)dx=⎝⎛⎭⎫-12x 2-3x |-3-4+⎝⎛⎭⎫12x 2+3x |0-3=5.知识点3根据定积分求参数讲一讲3.设函数f(x )=a x 2+c(a ≠0),若⎠⎛01f(x )dx =f(x 0),0≤x 0≤1,求x 0的值.[思路点拨] 分别求出⎠⎛01f(x )dx 和f(x 0)的值,然后利用二者相等建立关于x 0的方程求解.[尝试解答] 因为f(x )=a x 2+c(a ≠0),且⎝⎛⎭⎫a 3x 3+cx ′=a x 2+c ,所以⎠⎛01f(x )dx =∫10(a x 2+c)dx =⎝⎛⎭⎫a 3x 3+cx |10=a 3+c =a x 20+c ,解得x 0=33或x 0=-33(舍去).即x 0的值为33.类题·通法利用定积分求参数应注意的问题利用定积分求参数时,注意方程思想的应用.一般地,首先要弄清楚积分变量和被积函数.当被积函数中含有参数时,必须分清常数和变量,再进行计算,其次要注意积分下限小于积分上限.练一练3.设f(x )=a x +b ,且⎠⎛1-1[f(x )]2dx =1,求f(a)的取值范围.解:由⎠⎛1-1[f(x )]2dx =1可得,⎠⎛1-1(a x +b)2dx =⎠⎛1-1(a 2x 2+2ab x +b 2)dx =⎝⎛⎭⎫a 23x 3+abx 2+b 2x |1-1=1,即2a 2+6b 2=3,则b 2=3-2a 26≤36=12, 即-22≤b ≤22. 于是f(a)=a 2+b =-3b 2+b +32=-3⎝⎛⎭⎫b -162+1912, 所以-22≤f(a)≤1912.即f(a)的取值范围为⎣⎡⎦⎤-22,1912. [课堂归纳·感悟提升]1.本节课的重点是利用微积分基本定理求定积分,难点是根据定积分求参数. 2.本节课要重点掌握的规律方法(1)利用微积分基本定理求定积分,见讲1和讲2; (2)根据定积分求参数的值(或取值范围),见讲3.3.正确确定原函数是利用微积分基本定理求定积分的关键,也是本节课的易错点.课下能力提升(十)[学业水平达标练]题组1 求简单函数的定积分 1.⎠⎛02(x -1)d x 等于( )A .-1B .1C .0D .2解析:选C ⎠⎛02(x -1)d x =⎝⎛⎭⎫12x 2-x |20=12×22-2=0.2.⎠⎛01(e x +2x )dx 等于( )A .1B .e -1C .eD .e +1解析:选C ⎠⎛01(e x +2x )dx =(e x +x 2)10=(e 1+1)-e 0=e .3.∫π2-π2(1+coS x )dx =( )A .πB .2C .π-2D .π+2解析:选D ∵(x +Sin x )′=1+coS x , ∴∫π2-π2(1+coS x )dx =(x +Sin x )π2-π2=π+2.4.计算定积分∫1-1(x 2+Sin x )dx =________.解析:∫1-1(x 2+Sin x )dx =⎝⎛⎭⎫x 33-cos x |1-1=23. 答案:23题组2 求分段函数的定积分5.设f(x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,0≤x ≤1,2-x ,1<x ≤2,则⎠⎛02f(x )d x 等于( )A.34B.45C.56D .不存在 解析:选C ⎠⎛02f(x )dx =⎠⎛01x 2dx +⎠⎛12(2-x )dx =13x 310+⎝⎛⎭⎫2x -12x 221=13+4-2-2+12=56. 6.计算下列定积分: (1)⎠⎛25|x -3|dx ;(2)若f(x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≤0,cos x -1,x>0,求∫π2-1f(x )dx .解:(1)∵|x -3|=⎩⎪⎨⎪⎧3-x ,x ∈[2,3),x -3,x ∈[3,5],∴⎠⎛25|x -3|dx =⎠⎛23|x -3|dx +⎠⎛35|x -3|dx=⎠⎛23(3-x )dx +⎠⎛35(x -3)dx=⎝⎛⎭⎫3x -12x 232+⎝⎛⎭⎫12x 2-3x 53 =⎝⎛⎭⎫9-12×9-6+2+⎝⎛⎭⎫252-15-92+9=52.(2)由已知∫π2-1f(x )dx =⎠⎛0-1x 2dx +∫π20(coS x -1)dx =13x 30-1+(Sin x -x )π20 =13+⎝⎛⎭⎫1-π2=43-π2. 题组3 根据定积分求参数7.若∫a 1⎝⎛⎭⎫2x +1x dx =3+ln 2,则a 的值是( )A .6B .4C .3D .2解析:选D ∫a 1⎝⎛⎭⎫2x +1x dx =(x 2+ln x )|a 1 =(a 2+ln a)-(1+ln 1)=(a 2-1)+ln a =3+ln 2.∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-1=3,a>1,a =2,∴a =2.8.设f(x )=⎩⎪⎨⎪⎧ lg x ,x >0,x +⎠⎛0a 3t 2d t ,x ≤0,若f(f(1))=1,则a =________. 解析:显然f(1)=lg 1=0,f(0)=0+⎠⎛0a 3t 2d t =t 3a 0=a 3,得a 3=1,a =1. 答案:19.已知2≤⎠⎛12(k x +1)dx ≤4,则实数k 的取值范围为________. 解析:⎠⎛12(k x +1)dx =⎝⎛⎭⎫12kx 2+x 21=(2k +2)-12k +1=32k +1,所以2≤32k +1≤4,解得23≤k ≤2.答案:⎣⎡⎦⎤23,210.已知f(x )是二次函数,其图象过点(1,0),且f ′(0)=2,⎠⎛01f(x )dx =0,求f(x )的解析式.解:设f(x )=a x 2+b x +c(a ≠0),∴a +b +c =0.∵f ′(x )=2a x +b ,①∴f ′(0)=b =2.②⎠⎛01f(x )dx =⎠⎛01(a x 2+b x +c)dx =⎝⎛⎭⎫13ax 3+12bx 2+cx |10=13a +12b +c =0.③ 由①②③得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-32,b =2,c =-12,∴f(x )=-32x 2+2x -12. [能力提升综合练] 1.已知⎠⎛02f(x )dx =3,则⎠⎛02[f(x )+6]dx =( ) A .9 B .12 C .15 D .18解析:选C ⎠⎛02[f(x )+6]dx =⎠⎛02f(x )dx +⎠⎛026dx =3+6x 20=3+12=15. 2.若函数f(x )=x m +nx 的导函数是f ′(x )=2x +1,则⎠⎛12f (-x )d x =( )A .56B .12C .23D .16 解析:选A ∵f(x )=x m +nx 的导函数是f ′(x )=2x +1,∴f(x )=x 2+x ,∴⎠⎛12f(-x )dx =⎠⎛12(x 2-x )dx =⎝⎛⎭⎫13x 3-12x 221=56.3.若y =⎠⎛0x (Sin t +coS t·Sin t)d t ,则y 的最大值是( ) A .1 B .2 C .-1 D .0解析:选B y =⎠⎛0x (Sin t +coS t·Sin t)d t =⎠⎛0x Sin t d t +⎠⎛0x sin 2t 2d t =-coS t x 0-14coS 2t x 0=-coS x +1-14(coS 2x -1)=-14coS 2x -coSx +54=-12coS 2x -coS x +32=-12(coS x +1)2+2≤2. 4.若f(x )=x 2+2⎠⎛01f(x )dx ,则⎠⎛01f(x )dx 等于( ) A .-1 B .-13 C .13D .1解析:选B 因为⎠⎛01f(x )dx 是常数,所以f ′(x )=2x , 所以可设f(x )=x 2+c(c 为常数),所以c =2⎠⎛01f(x )dx =2⎠⎛01(x 2+c)dx =2⎝⎛⎭⎫13x 3+cx |10, 解得c =-23,⎠⎛01f(x )dx =⎠⎛01(x 2+c)dx =⎠⎛01⎝⎛⎭⎫x 2-23dx =⎝⎛⎭⎫13x 3-23x 10=-13. 5.⎠⎛02(4-2x )(4-3x 2)dx =________. 解析:⎠⎛02(4-2x )(4-3x 2)dx =⎠⎛02(16-12x 2-8x +6x 3)dx =⎝⎛⎭⎫16x -4x 3-4x 2+32x 420=8. 答案:86.若f(x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≤0,sin x -1,x>0,则⎠⎛1-1f(x )dx =________. 解析:⎠⎛1-1f(x )dx =⎠⎛0-1x 2dx +⎠⎛01(Sin x -1)dx =13x 30-1+(-coS x -x )10=13-coS 1. 答案:13-coS 1 7.计算下列定积分.(1)⎠⎛3-3(|2x +3|+|3-2x |)dx ;(2)⎠⎛14⎝⎛⎭⎫2x -1x dx . 解:(1)∵|2x +3|+|3-2x |=⎩⎪⎨⎪⎧ -4x ,x ≤-32,6,-32<x <32,4x ,x ≥32.∴⎠⎛3-3(|2x +3|+|3-2x |)dx =∫-32-3(-4x )dx +∫32-326dx +⎠⎛3324xdx =-2x 2-32-3+6x 32-32+2x 2332=(-2)×⎝⎛⎭⎫-322-(-2)×(-3)2+6×32-6×⎝⎛⎭⎫-32+2×32-2×⎝⎛⎭⎫322=45.(2)⎠⎛14⎝⎛⎭⎫2x -1x dx =⎠⎛142x dx -⎠⎛141xdx =2x ln 241-2x 41=⎝⎛⎭⎫16ln 2-2ln 2-(24-2)=14ln 2-2. 8.已知f(x )=⎠⎛x -a (12t +4a)d t ,F(a)=⎠⎛01[f(x )+3a 2]dx ,求函数F(a)的最小值. 解:∵f(x )=⎠⎛x -a (12t +4a)d t =(6t 2+4at)x -a =6x 2+4a x -(6a 2-4a 2)=6x 2+4a x -2a 2, ∴F(a)=⎠⎛01[f(x )+3a 2]dx =⎠⎛01(6x 2+4a x +a 2)dx =(2x 3+2a x 2+a 2x )10=a 2+2a +2=(a +1)2+1≥1,∴当a =-1时,F(a)最小值=1.。
高中数学(新课标)选修2课件1.6微积分基本定理
求使3f(x)dx=430恒 k
成立的 k 值.
【解析】 (1)当 k∈(2,3]时,
k3f(x)dx=k3(1+x2)dx=x+13x33k =3+13×33-k+13k3 =430, 整理得 k3+3k+4=0,即 k3+k2-k2+3k+4=0, ∴(k+1)(k2-k+4)=0, ∴k=-1. 而 k∈(2,3],∴k=-1 舍去.
∴∫2ππ(cos x+sin x)dx=(sin x-cos x)2ππ =(sin 2π-cos 2π)-
(sin π-cos π)=(0-1)-[0-(-1)]=-1-1=-2.
(3)∵(ex-sin x)′=ex-cos x,
∴∫
0 -π
(ex
-
cos
x)dx = (ex - sin
x)
0 -π
1.6 微积分基本定理
知识导图
学法指导 1.在理解定积分概念的基础上,从图形的角度直观理解微积分 基本定理. 2.从形式上体会原函数与被积函数之间的关系,并深化认识 微积分基本定理. 3.微积分基本定理揭示了导数与定积分之间的内在联系,同 时它也提供了计算定积分的一种有效方法.
高考导航 对于本节知识,高考中多与定积分的几何意义和其他知识相结 合考查定积分的计算,以选择题或填空题的形式呈现,分值 5 分.
(2)当 k∈[-2,2]时,
3f(x)dx=2(2x+1)dx+3(1+x2)dx
k
k
2
=(x2+x)2k +x+13x332
=(22+2)-(k2+k)+3+13×33-2+13×23 =430-(k2+k)=430,
∴k2+k=0,
解得 k=0 或 k=-1,
综上所述,k=0 或 k=-1.
(vip免费)【数学】1.6《微积分基本定理(第1课时)》课件(人教A版选修2-2)
高考总分:711分 毕业学校:北京八中 语文139分 数学140分 英语141分 理综291分 报考高校: 北京大学光华管理学院
北京市理科状元杨蕙心
班主任 孙烨:杨蕙心是一个目标高远 的学生,而且具有很好的学习品质。学 习效率高是杨蕙心的一大特点,一般同 学两三个小时才能完成的作业,她一个 小时就能完成。杨蕙心分析问题的能力 很强,这一点在平常的考试中可以体现 。每当杨蕙心在某科考试中出现了问题 ,她能很快找到问题的原因,并马上拿 出解决办法。
Si
t
s'
(ti 1 )
b
n
a
v(ti 1 )
S s1 s2
si
sn
n i 1
Si
n i 1
b a v(t) n
n
n ba
S
lim
n
i 1
Si
lim
n
i 1
n
v(t)
b
v(t)dt
a
b s' (t)dt s(b) s(a)
a
由定积分的定义得
b
b
S a v(t)dt a s '(t)dt s(b) s(a)
公式1:
b a
1dx x
=
lnx|ab
公式2:
b a
xndx
=
nxn++11|ab
作业:P62 A 1 (2)(3)(5)(6)
语文
小魔方站作品 盗版必究
谢谢您下载使用!
更多精彩内容,微信扫描二维码获取 扫描二维码获取更多资源
附赠 中高考状元学习方法
前言
高考状元是一个特殊的群体,在许多 人的眼中,他们就如浩瀚宇宙里璀璨夺目 的星星那样遥不可及。但实际上他们和我 们每一个同学都一样平凡而普通,但他们 有是不平凡不普通的,他们的不平凡之处 就是在学习方面有一些独到的个性,又有 着一些共性,而这些对在校的同学尤其是 将参加高考的同学都有一定的借鉴意义。
第一章 1.6 微积分基本定理
b (4) cos xdx=sin x a .
a
人教A版数学 ·选修2-2
返回导航
上页
下页
1 b (5) xdx=ln x a (b>a>0).
b
a
x b x (6) e dx=e a .
b
a
x a b b x (a>0 且 a≠1). (7) a dx= a ln a a
人教A版数学 ·选修2-2
返回导航
上页
下页
1.计算下列定积分.
1 3 (1) (x -2x)dx;
0
(2) (x+cos x)dx; (3)
2 0
1
2 0
x sin2 dx; 2
1 (4) dx. xx+1
2
人教A版数学 ·选修2-2
1 4 解析:(1)∵( x -x2)′=x3-2x, 4 1 4 3 1 2 ∴ (x -2x)dx=( x -x )0 =- . 4 4
3 (2)求 (|2x+3|+|3-2x|)dx.
返回导航
上页
下页
在区间[0,3]上的定积分;
-3
[解析]
3 1 2 3 (1) f(x)dx= f(x)dx+ f(x)dx+ f(x)dx
0
0
1
2
1 3 2 3 x = x d x + x dx+ 2 dx
返回导航
上页
下页
求分段函数与绝对值函数定积分的方法: (1)由于分段函数在各区间上的函数式不同,所以被积函数是分段函数时,常 常利用定积分的性质(3),转化为各区间上定积分的和计算. (2)当被积函数含有绝对值时,常常去掉绝对值号,转化为分段函数的定积分 再计算.
1.6 微积分基本定理
目录
退出
预习交流 2
填一填:结合下列各图形,判断相应定积分的值的符号: ������ (1) ������ f(x)dx 0
(2)
������ ������
g(x)dx
0
目录
退出
(3)
������ ������
h(x)dx
0
提示:(1)> (2)< (3)>
目录
退出
课堂合作探究
目录
退出
问题导学
1.6
微积分基本定理
课前预习导学
目录
退出
目标导航
学习目标 1.能说出微积分基本定理; 2.能运用微积分基本定理计算 简单的定积分; 3.能掌握微积分基本定理的应 用. 重点难点 重点:微积分基本定理以及利用 定理求定积分; 难点:复合函数定积分计算.
目录
退出
预习导引
1.微积分基本定理 (1)一般地,如果 f(x)是区间[a,b]上的连续函数,并且 F'(x)=f(x),那 么
一、简单定积分的计算 活动与探究 1
计算下列各定积分. 2 (1) 0 xdx; (2) (3) (4)
1 3 (1-t )dt; -2 0 x ( cos x+ e )dx; -π 4 2 t dx. 2
思路分析:根据导数与积分的关系,求定积分要先找到一个导数 等于被积函数的原函数,再据牛顿—莱布尼茨公式写出答案,找原函 数可结合导数公式表.
1 3
目录
退出
三、微积分基本定理的应用 活动与探究 3
已知 f(x)=ax +bx+c(a≠0),且 f(-1)=2,f'(0)=0, 的值. 思路分析:解决本题的关键是根据题设条件,列出方程组,通过解 方程组求出 a,b,c 的值.
微积分基本定理
解 ∵f(-1)=2,∴a-b+c=2,
①
f′(x)=2ax+b,f′(0)=b=0,
②
ʃ 10f(x)dx=ʃ 10(ax2+c)dx=31ax3+cx10
=13a+c=-2,
③
由①②③可得a=6,b=0,c=-4.
1234
解答
4.已知 f(x)=c4oxs-x2,π,π2<0x≤≤xπ≤,π2,
+x |2+(12x2-x)|42
=1+(2-π2)+(4-2 0)=7-π2.
解答
(2)求定积分 ʃ 20|x2-1|dx.
解 ∵|x2-1|=1x2--x12, ,xx∈ ∈[[01, ,12], , 又(x-x33)′=1-x2,(x33-x)′=x2-1, ∴ʃ 20|x2-1|dx=ʃ 10|x2-1|dx+ʃ 21|x2-1|dx =ʃ 10(1-x2)dx+ʃ 21(x2-1)dx =(x-x33)|10+(x33-x)|21 =1-13+83-2-13+1=2.
有什么关系?
答案 由定积分的几何意义知,ʃ 10(2x+1)dx=12×(1+3)×1=2,
F(1)-F(0)=2,故 ʃ 10(2x+1)dx=F(1)-F(0).
答案
思考2
对一个连续函数f(x)来说,是否存在唯一的F(x),使得F′(x)= f(x)? 答案 不唯一.根据导数的性质,若F′(x)=f(x),则对任意实数 c,都有[F(x)+c]′=F′(x)+c′=f(x).
④ʃ bacos xdx=sin x|ba.
⑤ʃ ba1xdx=ln x|ba(b>a>0).
⑥ʃ baexdx=ex|ba. ⑦ʃ baaxdx=lnaxaba(a>0 且 a≠1).
1.6 微积分基本定理
2������-
1 ������2
dx,
∴
3 1
2������3-1dx=
������2
������2
+
1 ������
3 1
=
22.
3
探究一
探究二
思维辨析 当堂检测
课堂篇探究学习
反思感悟1.用微积分基本定理求定积分的步骤: (1)求被积函数f(x)的一个原函数F(x); (2)计算F(b)-F(a). 2.用微积分基本定理求定积分的注意事项: (1)有时需先化简被积函数f(x),再求积分; (2)被积函数f(x)的原函数有无穷多个,即F(x)+C,计算时,一般只写 一个最简单的,不再加任意常数C.
F'(x)=f(x),那么
������ ������
f(x)dx=F(b)-F(a),这个结论叫做微积分基本定理,
也叫做牛顿—莱布尼茨公式.
(2)符号表示:
������ ������
f(x)dx=F(x)|������������ =F(b)-F(a).
名师点拨利用微积分基本定理计算定积分
������ ������
探究一
探究二
思维辨析 当堂检测
课堂篇探究学习
求分段函数和简单复合函数的定积分
例2 求解下列各题:
(1)求定积分
4 0
|2x-6|dx;
(2)若
f(x)=
e������ ,������ ≤ sin������,������
0, > 0,
求
π -1f(x)dx;
π
(3)求定积分
2
0
cos
4xdx.
分析:(1)可改写为分段函数,然后根据定积分的性质求解;(2)是分
1.6_微积分基本定理
2 x2 2x 3
1
dx x
3
(
x
1 )2 dx
2
x
2 (ex 2)dx
1
x
• [分析] 先用定积分性质拆分在根据导数 与积分的关系,求定积分要先找到一个导 数等于被积函数的原函数,再根据牛顿—
莱布尼茨公式写出答案,找原函数可结合 导数公式表.
分段函数的定积分计算
3
0 2 x dx
f
(x)dx
a
kf
b c
(x)dx k a
f (x)dx
f
(
x)dx.
b a
f
(
x)dx(a
c
b)
二、微积分基本定理
如果f x是区间a,b上的连续函数,
并且F ' x f x ,则 牛顿—莱布尼兹公式
b
a
f
x dx
F
b
F
a
或 b a
f
x dx
展示小组
探究点(1) (板书展示)
1组
探究点(2) (板书展示)
2组
探究点(3)(板书展示)
3组
探究点(4)(板书展示)
4组
探究点(5)(板书展示)
5组
探究点(6)(板书展示)
6组
探究点(7)(板书展示)
7组
探究点(8)(板书展示)
8组
要求: ⑴板书展示要分层次、要点化,书写要认真、 规范。 ⑵非展示同学巩固基础知识、整理落实学案,做好拓展。不浪
ax
a
ax
a
b1
b
(2) dx ln x
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.6微积分基本定理
一、【学习目标】
⒈知识与技能:通过实例,直观了解微积分基本定理的含义,会用牛顿-莱布尼兹公式求简单的定积分
⒉过程与方法:通过实例体会用微积分基本定理求定积分的方法
⒊情感态度与价值观:通过微积分基本定理的学习,体会事物间的相互转化、对立统一的辩证关系,培养学生辩证唯物主义观点,提高理性思维能力。
二、【学习重点】
重点:通过探究变速直线运动物体的速度与位移的关系,使学生直观了解微积分基本定理的含义,并能正确运用基本定理计算简单的定积分。
难点:了解微积分基本定理的含义。
三、【自学指导】
学习前奏:回顾已学过的基本初等函数的导数公式:
(1)若f (x )=c (c 为常数),则f ′(x )= ; (2)若f (x )=x a (a ∈Q*),则f ′(x )= ;
(3)若f (x )=sin x ,则f ′(x )= ; (4)若f (x )=cos x ,则f ′(x )= ;
(5)若f (x )=a x ,则f ′(x )= ; (6)若f (x )=e x ,则f ′(x )= ;
(7)若f (x )=log a x ,则f ′(x )= ; (8)若f (x )=ln x ,则f ′(x )= . 复习1:函数33cos y x x =的导数为
复习2:若函数2()cos (3)3f x x π=+,则2()9f π
'=
自学目标一:导数与定积分的联系(阅读自学课本51-53页,找出疑惑之处) 问题:微积分的基本定理,又叫牛顿—莱布尼兹公式,具体内容是什么?
思考:导数与定积分的关系是什么?
自学目标二:会利用微积分基本定理计算定积分(阅读课本53页,自学例1、2) 试试:计算(1)1
01dx ⎰ (2)120x dx ⎰
四、【导练展示】
1.计算定积分:
(1)2
31x dx -⎰; (2)xdx sin ππ-⎰;
(3) 211dx x ⎰; (4) 3
211(2-)x dx x ⎰;
五、【课堂基础达标训练】
计算定积分的值:
(1)dx x x )(321
043+⎰; (2)dx x x )(-⎰2
10;
(3) 2
26cos xdx π
π⎰; (4)
0(cos )x x e dx π-+⎰;
六、【反思小结】通过本节课的学习,你有哪些收获?
七、【学习评价】你完成本节导学案的情况为( )
A .很好
B .较好
C . 一般
D .较差
八、【问题反馈】。