定积分的概念教案2
定积分概念教案范文
定积分概念教案范文教案标题:定积分概念的引入和初步认识一、教学目标1.了解定积分概念的引入背景和发展历程;2.掌握定积分的基本定义;3.能够应用定积分求解简单的几何和物理问题。
二、教学重点1.定积分引入背景和基本概念;2.定积分的基本定义和求解方法。
三、教学难点2.定积分的应用举例。
四、教学准备1.教师准备:教案、黑板、粉笔、教材参考书。
2.学生准备:课前预习教材相关内容,笔记本、笔等。
五、教学过程第一步:导入(10分钟)1.引入背景:告诉学生数学是一门从古至今都有许多人致力于研究的学科,其中有很多重要的概念和定理。
本节课我们将要学习的是定积分概念,它是微积分学中的基本概念之一第二步:展示(15分钟)1.介绍定积分的提出背景和发展历程,如牛顿、莱布尼兹等人对定积分的贡献;2.引入定积分的基本概念:设函数f(x)在闭区间[a,b]上有界,将[a,b]分为n个小区间,每个小区间长度为Δx,用Δx表示。
在每个小区间内任取一点ξi(ξi属于[i-1,i])并计算f(ξi)Δx,然后将这n 个小区间上的和表示为Σf(ξi)Δx;3. 引入定积分的基本定义:当n趋向于无穷大,并且Δx趋向于0时,如果极限lim(Δx→0)Σf(ξi)Δx存在,且对任意x ∈ [a, b],极限lim(n→∞)lim(Δx→0)Σf(ξi)Δx存在,那么称该极限为函数f(x)在闭区间[a, b]上的定积分,记作∫[a, b]f(x)dx,即∫[a,b]f(x)dx=lim(n→∞)lim(Δx→0)Σf(ξi)Δx;4.解释定积分的几何意义:定积分表示曲线与x轴所围成的面积。
通过几何图形进行解释和演示。
第三步:练习(25分钟)1.基本练习:通过一些基本的题目来巩固定积分的基本定义和概念的理解;2.综合练习:通过一些实际问题来应用定积分,如求一段弓形所围成的面积、求物体在一定时间内的位移等。
第四步:讲解与总结(15分钟)1.请学生上台分别讲解几个基本练习题的解题思路和方法;2.强调定积分与不定积分的区别:不定积分结果是一个函数表达式,而定积分结果是一个数值;3.总结定积分的基本概念和定义,强调定积分解决实际问题的重要性。
定积分的概念教案
定积分的概念教案一、教学目标:1.了解定积分的定义和计算方法;2.掌握定积分的性质和应用;3.培养学生的数学计算能力和逻辑思维能力。
二、教学内容:1.定积分的定义;2.定积分的计算方法;3.定积分的性质和应用。
三、教学重点:1.定积分的定义;2.定积分的计算方法。
四、教学难点:1.定积分的性质和应用;2.定积分与原函数的关系。
五、教学过程:Step 1 引入教师与学生展开对话,探讨学生对积分的了解:教师:同学们,你们对积分有什么了解?学生:积分就是求和。
教师:不错,积分的确是求和,但是定积分具体是什么呢?我们一起来探讨一下。
Step 2 定积分的定义教师向学生介绍定积分的定义:教师:定积分是微积分的一个重要概念,表示函数曲线与x轴之间的面积。
我们用符号∫来表示定积分,函数f(x)的定积分表示为∫f(x)dx,在积分号下面写上被积函数,dx表示自变量。
Step 3 定积分的计算方法教师通过示例向学生演示定积分的计算方法:教师:我们以函数f(x)=x^2为例,计算f(x)在区间[1,3]上的定积分。
教师在黑板上写下∫(1→3)x^2dx,并进行具体的计算步骤解释。
Step 4 定积分的性质和应用教师向学生介绍定积分的性质和应用,并通过例题进行讲解:教师:定积分具有线性性质、区间可加性和变量替换的性质,同时也可以用于计算面积、体积、质量等。
我们来看一个例题,计算函数f(x)=x在区间[-2,2]上的定积分,并解释其实际意义。
Step 5 定积分与原函数的关系教师引导学生思考定积分与原函数的关系:Step 6 总结与归纳教师与学生总结本节课的内容,并归纳出定积分的概念和性质:教师:同学们,通过本节课的学习,我们初步了解了定积分的定义、计算方法和性质。
下节课我们将进一步学习定积分的应用。
大家要做好预习哦!六、教学反思本节课通过引入、定义、示例演算等方式,使学生初步了解了定积分的概念和计算方法。
通过例题讲解,学生对定积分的应用有了基本的认识。
高中数学定积分的概念教案
高中数学定积分的概念教案一、教学目标:1.了解定积分的概念及其在数学中的重要性;2.掌握定积分的基本性质和计算方法;3.能够运用定积分求解实际问题。
二、教学重点及难点:1.定积分的概念和基本性质;2.定积分的计算方法;3.定积分在实际问题中的应用。
三、教学内容:1.定积分的概念a.通过求和的思想引入定积分的概念;b.定义定积分的符号表示及含义;c.定积分的几何意义和物理意义。
2.定积分的性质a.定积分的线性性质;b.定积分的可加性质;c.定积分的保号性质。
3.定积分的计算方法a.定积分的基本性质;b.定积分的换元法;c.定积分的分部积分法。
4.定积分在实际问题中的应用a.通过实际问题引入定积分的应用;b.运用定积分求解速度、面积、体积等实际问题。
四、教学过程:1.引入定积分的概念(10分钟)a.通过求和的思想引入定积分的概念;b.讲解定积分的符号表示及其含义。
2.定积分的性质(15分钟)a.讲解定积分的线性性质、可加性质和保号性质;b.举例说明定积分性质的运用。
3.定积分的计算方法(20分钟)a.讲解定积分的基本性质和计算方法;b.通过实例演示定积分的换元法和分部积分法。
4.定积分在实际问题中的应用(15分钟)a.通过实际问题引入定积分的应用;b.运用定积分求解速度、面积、体积等实际问题。
五、教学方法:1.讲授相结合:简洁明了地讲解定积分的概念和性质,结合实例演示计算方法;2.激发思考:通过引入实际问题,激发学生的思考和探究欲望;3.启发式教学:提出问题引导学生独立思考,培养学生的解决问题能力。
六、教学资源:1.教材:教材中相关知识点、例题及练习题;2.多媒体教学:投影仪、电脑等多媒体设备。
七、教学评估:1.课堂练习:课堂上针对性地布置练习,检验学生对定积分的理解和掌握程度;2.作业布置:课后布置练习题,巩固学生对定积分的掌握。
八、课堂小结:通过本节课的学习,相信同学们已经初步了解了定积分的概念、性质和计算方法,并能够运用定积分解决实际问题。
定积分概念教案
定积分概念教案教案标题:定积分概念教案教学目标:1. 理解定积分的概念及其在数学中的应用;2. 掌握定积分的计算方法和基本性质;3. 能够运用定积分解决实际问题。
教学准备:1. 教材:包含定积分概念和计算方法的数学教材;2. 教具:黑板、白板、彩色粉笔/马克笔、投影仪等;3. 学具:练习题、实例题、课堂讨论题等;4. 辅助资源:多媒体教学素材、相关应用案例等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用多媒体教学素材或实际生活中的例子引入定积分的概念,激发学生对该概念的兴趣。
二、概念讲解与示例演示(15分钟)1. 通过教材中的定义,向学生介绍定积分的概念,并解释其在数学中的意义和应用。
2. 给出一些简单的函数,通过图形展示和计算,演示如何求解定积分。
三、定积分计算方法的讲解(20分钟)1. 介绍定积分的计算方法,包括不定积分与定积分的关系、定积分的性质以及基本的积分公式。
2. 通过实例演示,引导学生掌握定积分的计算方法。
四、定积分的性质与应用(15分钟)1. 讲解定积分的基本性质,如线性性质、区间可加性等,并通过例题进行说明。
2. 引导学生思考并讨论定积分在实际问题中的应用,如求曲线下的面积、求变速度等。
五、练习与巩固(15分钟)1. 分发练习题或在黑板上出示练习题,让学生进行个人或小组练习。
2. 鼓励学生在解答问题时运用定积分的概念和计算方法,加深对知识点的理解和掌握。
六、课堂总结与拓展(10分钟)1. 对本节课的重点内容进行总结,强调定积分的概念、计算方法和应用。
2. 提供一些拓展问题,激发学生进一步思考和探索。
教学延伸:1. 鼓励学生利用定积分的概念和方法解决更复杂的实际问题;2. 引导学生进行相关数学模型的建立和求解,培养数学建模能力;3. 推荐相关参考书籍、网站或视频资源,供学生进一步学习和巩固。
教学评估:1. 教师可以通过课堂练习、小组讨论或个人答辩等方式进行教学评估;2. 教师可根据学生的表现,及时给予反馈和指导,帮助他们纠正错误和提高学习效果;3. 教师还可以布置作业,检验学生对定积分概念和计算方法的掌握情况。
定积分的教案
定积分的教案教案标题:定积分的教案教学目标:1. 理解定积分的概念和基本性质;2. 掌握定积分的计算方法;3. 能够应用定积分解决实际问题。
教学重点:1. 定积分的概念和性质;2. 定积分的计算方法。
教学难点:1. 定积分的应用解决实际问题。
教学准备:1. 教师准备:教案、教材、多媒体设备、实例题;2. 学生准备:教材、笔记工具。
教学过程:Step 1: 引入定积分的概念(15分钟)1. 通过引入曲线下面积的概念,引出定积分的定义;2. 通过图示和实例,解释定积分的几何意义和物理意义。
Step 2: 定积分的基本性质(20分钟)1. 介绍定积分的线性性质、区间可加性和保号性;2. 通过实例,演示和讨论这些性质的应用。
Step 3: 定积分的计算方法(40分钟)1. 介绍定积分的基本计算方法,包括用定积分的定义计算、用不定积分计算、用换元法计算等;2. 通过练习题,引导学生掌握不同计算方法的应用。
Step 4: 定积分的应用(25分钟)1. 介绍定积分在几何学、物理学和经济学等领域的应用;2. 通过实例,引导学生应用定积分解决实际问题。
Step 5: 总结与拓展(10分钟)1. 总结定积分的概念、性质和计算方法;2. 提出一些拓展问题,激发学生对定积分更深层次的思考。
教学资源:1. 教材:包含定积分相关知识点的教材章节;2. 多媒体设备:用于展示相关图形和实例计算过程;3. 实例题:包含不同难度和应用场景的定积分题目。
教学评估:1. 课堂练习:通过课堂练习题,检查学生对定积分概念、性质和计算方法的掌握情况;2. 实际问题解决能力评估:通过应用题,评估学生运用定积分解决实际问题的能力。
教学延伸:1. 深入学习不同类型的定积分应用,如曲线长度、旋转体体积等;2. 引入定积分的数值计算方法,如梯形法则、辛普森法则等;3. 探索定积分的更高级概念,如广义积分和定积分的微分学基础。
备注:以上教案仅供参考,具体教学内容和方法可根据实际教学情况进行调整和优化。
高中数学教案 1.5定积分的概念第2课时
§1.5.2汽车行驶的路程【学情分析】:学生在上一节学习了求曲边梯形面积之后,对定积分基本思想方法有了初步的了解。
这一节可帮助学生进一步强化理解定积分概念的形成过程。
【教学目标】:(1)知识与技能:“以不变代变”思想解决实际问题。
(2)过程与方法:强化掌握“分割、以不变代变、求和、取极限”解决问题的思想方法(3)情感态度与价值观:通过引导学生用已学知识求曲边梯形的面积,培养学生应用数学的意识。
【教学重点】:“以不变代变”的思想方法,再次体会求解过程中蕴含着的定积分的基本思想【教学难点】:过程的理解.【教学过程设计】:教学环节教学活动设计意图一、创设情景复习:1.连续函数的概念;2.求曲边梯形面积的基本思想和步骤;利用导数我们解决了“已知物体运动路程与时间的关系,求物体运动速度”的问题.反之,如果已知物体的速度与时间的关系,如何求其在一定时间内经过的路程呢?引导学生类比上节内容解决本节问题,培养学生数学应用意识。
二、新课问题:汽车以速度v组匀速直线运动时,经过时间t所行驶的路程为S vt=.如果汽车作变速直线运动,在时刻t的速度为()22v t t=-+(单位:km/h),那么它在0≤t≤1(单位:h)这段时间内行驶的路程S(单位:km)是多少?引用生活实例(课本例题)讲授分析:与求曲边梯形面积类似,采取“以不变代变”的方法,把求匀变速直线运动的路程问题,化归为匀速直线运动的路程问题.把区间[]0,1分成n个小区间,在每个小区间上,由于()v t的变化很小,可以近似的看作汽车作于速直线运动,从而求得汽车在每个小区间上行驶路程的近似值,在求和得S(单位:km)的近似值,最后让n趋紧于无穷大就得到S(单位:km)的精确值.思想:用化归为各个小区间上匀速直线运动路程和无限逼近的思想方法求出匀变速直线运动的路程三、探究讨论思考:结合求曲边梯形面积的过程,你认为汽车行驶的路程S与由直线0,1,0t t v===和曲线22v t=-+所围成的曲边梯形的面积有什么关系?结合上述求解过程可知,汽车行驶的路程limnnS S→∞=在数据上等于由直线0,1,0t t v===和曲线22v t=-+所围成的曲边梯形的面积.一般地,如果物体做变速直线运动,速度函数为()v v t=,那么我们也可以采用分割、近似代替、求和、取极限的方法,利用“以不变代变”的方法及无限逼近的思想,求出它在a≤t≤b内所作的位移S.分析求曲边梯形面积过程和求汽车行驶的路程过程的关系,使学生认清问题的本质。
高中数学定积分的概念教案新人教版选修
高中数学定积分的概念教案新人教版选修一、教学目标1. 理解定积分的概念,掌握定积分的基本性质和计算方法。
2. 能够运用定积分解决实际问题,提高学生的数学应用能力。
3. 培养学生的逻辑思维能力,提高学生的数学素养。
二、教学内容1. 定积分的概念介绍定积分的定义、性质和计算方法,引导学生理解定积分的本质。
2. 定积分的计算讲解定积分的计算法则,包括牛顿-莱布尼茨公式、换元积分法、分部积分法等,让学生掌握定积分的计算技巧。
3. 定积分在实际问题中的应用通过实际问题,引导学生运用定积分解决面积、体积、弧长等问题,提高学生的数学应用能力。
三、教学重点与难点1. 定积分的概念与性质2. 定积分的计算方法3. 定积分在实际问题中的应用四、教学方法1. 采用讲授法,讲解定积分的概念、性质和计算方法。
2. 利用例题,引导学生掌握定积分的计算技巧。
3. 结合实际问题,培养学生运用定积分解决实际问题的能力。
4. 组织讨论,让学生在探讨中深化对定积分概念的理解。
五、教学过程1. 引入:通过复习初中数学中的积分概念,引导学生思考如何将积分概念推广到无限区间。
2. 讲解:讲解定积分的定义、性质和计算方法,让学生理解定积分的本质。
3. 练习:布置定积分的计算练习题,让学生巩固所学知识。
4. 应用:结合实际问题,讲解定积分在面积、体积、弧长等方面的应用,让学生体会定积分的实用价值。
6. 作业:布置课后作业,巩固所学知识。
六、定积分的性质与计算法则1. 性质:定积分具有线性性质,即$\int_{a}^{b} f(x) \, dx + \int_{a}^{b} g(x) \, dx = \int_{a}^{b} (f(x) + g(x)) \, dx$。
定积分与积分区间有关,即$\int_{a}^{b} f(x) \, dx = -\int_{b}^{a} f(x) \, dx$。
定积分与积分函数的单调性有关,即若$f(x)$ 在$[a, b]$ 上单调递增,则$\int_{a}^{b} f(x) \, dx$ 可以表示为$F(b) F(a)$,其中$F(x)$ 是$f(x)$ 的一个原函数。
定积分概念教案
教案图4.1图AB的很慢,有的根本听不懂,基于这些特点,结合教学内容,我以板书教学为主,多媒体教学为辅,把概念较强的课本知识直观化、形象化,引导学生探索性学习。
六、教学方法:根据对学生的学情分析,本次课主要采用案例教学法,问题驱动教学法,讲与练互相结合,以教师的引导和讲解为主,同时充分调动学生学习的主动性和思考问题的积极性。
七、教学手段:传统教学与多媒体资源相结合。
八、教学时数:1课时。
九、教学过程:1、由两个实际例子引出定积分的概念.定积分是积分学的另一个重要的基本概念,和导数概念一样,它也是在解决各种实际问题中逐渐形成并发展起来的,现已成为解决许多实际问题的有力工具.本节将首先从实际问题出发引出定积分的概念,并介绍定积分的几何意义.例1 求曲边梯形的面积.初等数学可以计算多边形、圆形和扇形等规则图形的面积,但对于较复杂的曲线所围成的图形(图4.1)的面积计算则无能为力.如图所示,我们总可以用若干互相垂直的直线将图形分割成如阴影部分所示的基本图形,它是由两条平行线段,一条与之垂直的线段,以及一条曲线弧所围成,这样的图形称为曲边梯形.特别地,当平行线之一缩为一点时,称为曲边三角形.那么,为什么要研究曲边梯形呢?因为求任何曲线围成的几何图形的面积,都可归结为求若干个曲边梯形的面积的代数和. 现把问题归结如下:求由直线0,,===y b x a x 和连续曲线)(x f y =(()0)f x ≥所围成的曲边梯形AabB (图4.2)的面积S .如果曲边梯形的高不变,即C y =(常数),则根据矩形面积公式 面积=底⨯高)n .2)n , 作积分和∑==∆ni i i x 12ξ)12n +. n λ→∞⇔概念?。
定积分的应用教案
定积分的应用教案第一章:定积分的概念1.1 引入定积分的概念解释定积分的定义:定积分是函数在区间上的积累效果,表示为∫ab f(x)dx。
强调定积分表示的是函数在区间上的面积或长度。
1.2 定积分的性质介绍定积分的性质:线性性质、保号性、可积函数的有界性等。
通过示例说明定积分的性质在实际问题中的应用。
第二章:定积分的计算方法2.1 牛顿-莱布尼茨公式介绍牛顿-莱布尼茨公式:如果F(x) 是函数f(x) 的一个原函数,∫ab f(x)dx = F(b) F(a)。
解释原函数的概念:原函数是导函数的不定积分。
2.2 定积分的换元法介绍换元法的步骤:选择适当的代换变量,求导数,计算新积分。
通过具体例子演示换元法的应用。
第三章:定积分在几何中的应用3.1 平面区域的面积解释平面区域面积的概念:平面区域内所有点的坐标的绝对值的平均值。
利用定积分计算平面区域的面积,示例包括矩形、三角形、圆形等。
3.2 曲线围成的面积介绍利用定积分计算曲线围成的面积的方法:选择适当的上下限,计算定积分。
通过具体例子演示计算曲线围成的面积。
第四章:定积分在物理中的应用4.1 定积分与力的累积解释力的累积概念:力在一段时间内的积累效果。
利用定积分计算力的累积,示例包括恒力作用下的位移、变力作用下的位移等。
4.2 定积分与功的计算介绍利用定积分计算功的方法:计算力与位移的乘积的定积分。
通过具体例子演示计算功的应用。
第五章:定积分在经济学中的应用5.1 定积分与总成本解释总成本的概念:企业在生产一定数量产品所需的成本。
利用定积分计算总成本,示例包括固定成本和变动成本的情况。
5.2 定积分与总收益介绍利用定积分计算总收益的方法:计算产品的售价与销售数量的乘积的定积分。
通过具体例子演示计算总收益的应用。
第六章:定积分在概率论中的应用6.1 定积分与概率密度解释概率密度的概念:随机变量在某个区间内的概率。
利用定积分计算概率密度,示例包括均匀分布、正态分布等。
高中数学定积分内容教案
高中数学定积分内容教案一、教学内容分析:定积分是微积分中的一个重要概念,通过定积分的学习,可以帮助学生深入理解积分的概念和原理,掌握定积分的计算方法,以及应用定积分解决实际问题的能力。
在高中数学中,定积分主要包括定积分的定义、定积分的计算方法、定积分的性质和定积分的应用等内容。
二、教学目标设定:1. 理解定积分的定义和意义;2. 掌握定积分的计算方法,包括不定积分、定积分的性质和定积分的应用;3. 培养学生解决实际问题的能力,提高学生的数学建模能力。
三、教学步骤安排:第一步:定积分的定义和意义1. 定积分的概念和意义;2. 定积分的定义及其几何意义;3. 定积分的性质和计算方法。
第二步:定积分的计算方法1. 不定积分与定积分的关系;2. 定积分的计算方法;3. 定积分的性质和公式。
第三步:定积分的性质和应用1. 定积分的性质及其应用;2. 定积分在实际问题中的应用;3. 综合练习和解题训练。
四、教学方法和手段:1. 讲解教学法:通过教师讲解、示范和分析,引导学生理解和掌握定积分的概念和计算方法;2. 互动探究法:通过问题探讨、讨论和实例分析,培养学生的数学思维和解决问题的能力;3. 实践演练法:通过课堂练习、作业布置和实际问题解答,提高学生的运用能力和实际应用能力。
五、评估方法:1. 定期考试和小测验;2. 作业评订和讲评;3. 课堂互动和问题解答。
六、教学资源准备:1. 教材和教辅资料;2. 多媒体教学设备;3. 实例和练习题。
七、教学反馈和改进:1. 定期组织教学反馈和讨论;2. 定期总结和评估学生学习情况;3. 结合学生实际情况,适时调整和改进教学方法和手段。
定积分概念教案范文
定积分概念教案范文教学内容:定积分概念教学教学目标:1.了解定积分的定义与概念;2.理解定积分的几何意义;3.掌握定积分的计算方法。
教学重点:1.理解定积分的概念;2.理解定积分的几何意义。
教学难点:1.掌握定积分的计算方法。
教学准备:白板、笔、相关的教学图表。
教学过程:Step 1:引入定积分的概念(10分钟)教师在黑板上写出“定积分”的定义:设f(x)是定义在[a, b]上的函数,如果对于任意划分ξ: a = x0 < x1 < ... < xn = b,任取ξi ∈ [xi-1, xi],存在数ξi*,使得极限limξ→0 Σ f(ξi*)Δxi存在,且与ξ的取法无关,则称该极限为f(x)在[a, b]上的定积分,记为∫(a, b) f(x)dx。
Step 2:定积分的几何意义(20分钟)1.教师画出函数f(x)与x轴围成的曲边梯形,并解释这个曲边梯形的面积就是定积分的几何意义。
2.教师对不同类型的函数进行讨论,如常数函数、正函数、负函数、奇函数、偶函数等,以帮助学生更好地理解定积分的几何意义。
Step 3:定积分的计算方法(40分钟)1.教师通过例题演示定积分的计算方法,包括不定积分、定积分与导数的关系、基本公式等,并强调定积分的性质。
2.学生进行相关练习,巩固所学的定积分计算方法。
Step 4:讨论与拓展(30分钟)1.学生提问与讨论:可以让学生提问一些与定积分相关的问题并进行讨论,如定积分存在的条件、定积分与不定积分的关系等。
2.拓展学习:可以对定积分进行扩展学习,如定积分的应用、定积分的意义等。
Step 5:总结与反思(10分钟)教师对本节课的内容进行总结,并让学生进行反思:对定积分的概念有了更深的理解吗?掌握了定积分的计算方法吗?教学延伸:1.学生可以通过阅读相关的课外资料,深入了解定积分的应用与历史背景;2.学生可以完成一些定积分的练习题,进一步巩固所学的知识。
《定积分的概念》教学教案
《定积分的概念》教学教案教学教案《定积分的概念》一、教学目标1.理解定积分的概念和基本性质;2.掌握计算定积分的方法和技巧;3.运用定积分解决实际问题。
二、教学重点1.定积分的概念和基本性质;2.计算定积分的方法和技巧。
三、教学难点1.理解定积分的概念和基本性质;2.运用定积分解决实际问题。
四、教学准备1.教材:数学教材、习题集等;2.工具:黑板、粉笔等。
五、教学过程Step 1 知识导入(5分钟)1.复习集中讨论上一节课的内容,引入定积分的概念。
2.提问:你们对定积分有什么了解?Step 2 定积分的概念(20分钟)1. 导入:引入定积分的基本概念,如Riemann和、分割、积分和面积的关系等。
2.讲解:通过具体的例子,解释定积分的定义和意义。
3.提问:如何通过曲线的面积概念引入定积分?Step 3 定积分的基本性质(15分钟)1.引入:引入定积分的基本性质,如线性性质、区间可加性、保号性等。
2.讲解:通过具体例子验证定积分的基本性质。
3.提问:如何理解定积分的线性性质?Step 4 计算定积分(25分钟)1.导入:通过几何问题,引入定积分的计算方法。
2.讲解:教授求定积分的方法和技巧,如代数法、几何法、换元法等。
3.举例:通过具体的例子讲解并计算定积分。
4.练习:让学生完成相应的练习题。
Step 5 运用定积分(20分钟)1.导入:通过实际问题引入定积分的应用。
2.讲解:教授定积分在物理学和经济学等领域的应用。
3.举例:通过实际问题的例子,展示定积分的应用过程。
4.提问:你对定积分的应用有何感悟?Step 6 拓展延伸(15分钟)1.讲解:让学生了解定积分的应用不仅限于一元函数,还可以推广到二元和多元函数。
2.提问:你能举例说明定积分在二元和多元函数中的应用吗?六、教学总结(10分钟)1.复习:对本节课的知识点进行复习。
2.总结:对本节课的教学内容进行总结,概括定积分的概念、基本性质和计算方法。
高中数学定积分的概念教案新人教版选修
高中数学定积分的概念教案新人教版选修一、教学目标1. 理解定积分的概念,掌握定积分的定义方法和性质。
2. 学会利用定积分解决实际问题,提高运用数学知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生的逻辑思维能力、创新能力和合作能力。
二、教学内容1. 定积分的概念:定积分的定义、定积分的性质。
2. 定积分的计算:牛顿-莱布尼茨公式、定积分的换元法、分部积分法。
3. 定积分在实际问题中的应用。
三、教学重点与难点1. 重点:定积分的概念、性质,定积分的计算方法。
2. 难点:定积分的理解和运用,定积分的计算技巧。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究定积分的概念和性质。
2. 利用案例分析法,让学生学会将实际问题转化为定积分问题。
3. 运用讨论法,培养学生的合作能力和创新思维。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,引导学生思考如何求解曲边图形的面积。
2. 探究定积分的概念:讲解定积分的定义,让学生理解定积分的基本思想。
3. 学习定积分的性质:引导学生通过举例,总结定积分的性质。
4. 定积分的计算:讲解牛顿-莱布尼茨公式,教授换元法和分部积分法。
5. 应用定积分解决实际问题:让学生分组讨论,选取实例进行分析。
6. 总结与反馈:对所学内容进行总结,收集学生反馈,及时调整教学方法。
六、教学评价1. 评价学生对定积分概念的理解程度,通过课堂提问、作业批改等方式进行。
2. 评价学生对定积分性质的掌握情况,通过课后练习、小测验等方式进行。
3. 评价学生运用定积分解决实际问题的能力,通过分组讨论、课堂展示等方式进行。
七、教学资源1. PPT课件:制作精美的PPT课件,展示定积分的概念、性质和计算方法。
2. 教学案例:收集与生活实际相关的案例,用于引导学生运用定积分解决实际问题。
3. 练习题库:编写一定数量的练习题,用于巩固学生对定积分的理解和运用。
八、教学进度安排1. 第1周:导入定积分的概念,讲解定积分的定义和性质。
大学数学定积分的概念教案
课程名称:高等数学授课对象:大学本科生课时:2课时教学目标:1. 理解定积分的概念,掌握定积分的基本思想和定义过程。
2. 能够运用定积分的概念解决实际问题,如计算曲边梯形的面积。
3. 培养学生的逻辑思维能力、抽象思维能力和解决问题的能力。
教学重点:1. 定积分的概念2. 定积分的几何意义教学难点:1. 定积分的概念建立2. 定积分的几何意义教学准备:1. 教学课件2. 练习题3. 课堂演示工具教学过程:第一课时一、导入1. 介绍定积分产生的背景,如几何学、物理学等领域中面积、体积、功等问题。
2. 引导学生回顾导数的概念,引出定积分的定义。
二、讲授新课1. 定积分的概念(1)介绍定积分的定义:定积分是求一个函数在一个区间上的总和的极限。
(2)举例说明定积分的定义:如计算曲边梯形的面积。
(3)讲解定积分的几何意义:定积分的几何意义是求一个函数在一个区间上的净面积。
2. 定积分的性质(1)线性性质:定积分的线性性质是指定积分具有可加性和可逆性。
(2)保号性质:定积分的保号性质是指如果函数在一个区间上单调递增(或递减),则定积分的值也单调递增(或递减)。
三、课堂练习1. 计算定积分的值。
2. 根据定积分的几何意义,求解实际问题。
第二课时一、复习1. 回顾定积分的概念、性质和几何意义。
2. 复习课堂练习中的题目。
二、讲授新课1. 定积分的计算方法(1)积分公式:介绍基本的积分公式,如幂函数、指数函数、三角函数等。
(2)积分法则:介绍积分法则,如换元积分法、分部积分法等。
2. 定积分的应用(1)计算曲边梯形的面积。
(2)计算平面图形的面积。
(3)计算空间图形的体积。
三、课堂练习1. 计算定积分的值。
2. 根据定积分的应用,求解实际问题。
教学总结:通过本节课的学习,学生应该掌握定积分的概念、性质、计算方法和应用。
在教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动思考,培养学生的逻辑思维能力和抽象思维能力。
同时,通过实际问题,让学生体会定积分的实际应用价值。
定积分的概念教案
定积分的概念教案教学目标:了解定积分的概念及其几何意义,熟练掌握定积分的计算方法。
教学重点:掌握定积分的概念及其几何意义。
教学难点:运用定积分的概念解决实际问题。
教学准备:教师准备教材、教具和白板笔等。
教学过程:Step 1:导入问题教师可以提出一个实际问题,如:一辆汽车在1小时内的速度是多少?请学生思考并展开讨论。
Step 2:引入定积分教师出示一张速度-时间图像,简单介绍图像含义,即速度的变化情况。
Step 3:讨论定积分概念教师引导学生思考:如何根据速度-时间图像计算汽车在1小时内行驶的距离?学生可以按时间分割成不同的小段,并计算每个小段的行驶距离。
引出定积分的概念:将时间划分成无限小的小段,计算每个小段的行驶距离,并对其求和。
Step 4:定积分的计算方法教师介绍定积分的计算方法:将定积分问题转化为求函数的不定积分问题,然后根据不定积分的法则进行计算。
Step 5:定积分的几何意义教师引导学生思考:定积分的几何意义是什么?可以让学生按照概念中的思路进行讨论,并引导学生认识到定积分表示函数与横轴之间的面积。
Step 6:应用定积分解决实际问题教师出示一个实际问题,如:一块不规则形状的地块的面积如何计算?引导学生将地块的形状划分成无数个小矩形或小三角形,然后利用定积分的概念求解。
Step 7:练习与总结教师提供一些定积分的练习题,供学生巩固知识并提出问题。
在练习过程中,教师及时纠正学生的错误,引导学生总结定积分的计算方法和几何意义。
Step 8:课堂小结教师对本节课进行小结,强调定积分的概念及其几何意义,并鼓励学生继续探索和应用定积分。
Step 9:课后作业教师布置相关的课后作业,要求学生继续练习定积分的计算及应用,并预习下节课内容。
以上为定积分的概念教案。
定积分的概念(教案)
1.5.3.定积分的概念一、复习回顾:1. 回忆前面曲边梯形的面积,汽车行驶的路程等问题的解决方法,解决步骤:2.上述两个问题的共性是什么?二、新知探究1.定积分的概念注:说明:(1)定积分()ba f x dx ⎰是一个 ,即n S 无限趋近的常数S (n →+∞时)记为()ba f x dx ⎰,而不是n S .(2)用定义求定积分的一般方法是:(3)曲边图形面积:变速运动路程:变力做功:例1:利用定积分的定义,计算dx x ⎰102 、 dx x ⎰103 的值.2.定积分的性质根据定积分的定义,不难得出定积分的如下性质:性质1⎰b a dx x kf )(= ; 性质2 dx x g x f b a⎰±)]()([= 性质3 ⎰⎰=ca b a dx x f dx x f )()(+ 3.定积分的几何意义从几何上看,如果在区间[],a b 上函数()f x 连续且恒有()0f x ≥,那么定积分()ba f x dx ⎰表示由直线 和曲线 所围成的曲边梯形(如图中的阴影部分)的面积,这就是定积分()b a f x dx ⎰的 几何意义。
思考:(1)在[,]a b 上0)(≥x f ,()ba f x dx ⎰= (2)在[,]ab 上0)(≤x f ,()ba f x dx ⎰=(3)在[,]a b 上)(x f 变号,()ba f x dx ⎰=⑤练习:1、利用定积分的几何意义,判断下列定积分值的正、负号。
(1)dx x ⎰20sin π(2)dx x ⎰-212 (3)dx x ⎰-1232、利用定积分的几何意义,说明下列各式成立(1)0sin 22=⎰-dx x ππ , 0sin 20=⎰dx x π (2)dx x dx x ⎰⎰=200sin 2sin ππ3、计算下列定积分(1)dx b a ⎰1 (2)11x dx -⎰. (3) 50(24)x dx -⎰(4)dx x ⎰-1021 (5)120(2)x x dx -⎰三、课堂小结:①定积分的概念及性质②用定义法求简单的定积分③定积分的几何意义。
《定积分与微积分基本定理》教案
《定积分与微积分基本定理》教案第一章:定积分的概念1.1 引入定积分的概念解释定积分的定义强调定积分的重要性1.2 定积分的性质演示定积分的几何意义证明定积分的可加性1.3 定积分的计算方法介绍牛顿-莱布尼茨公式演示定积分的计算步骤第二章:定积分的应用2.1 定积分在几何中的应用求解平面区域的面积求解曲线的弧长2.2 定积分在物理中的应用解释定积分在物理学中的意义求解物体的体积2.3 定积分在概率中的应用引入概率密度函数的概念求解概率问题第三章:微积分基本定理3.1 微积分基本定理的定义解释微积分基本定理的含义强调微积分基本定理的重要性3.2 微积分基本定理的证明介绍牛顿-莱布尼茨公式的证明过程解释微积分基本定理的证明方法3.3 微积分基本定理的应用演示微积分基本定理在实际问题中的应用求解实际问题中的定积分第四章:定积分的近似计算4.1 定积分的数值计算方法引入数值计算方法的概念介绍数值计算方法的原理4.2 定积分的数值计算实例演示定积分的数值计算过程分析数值计算的精度4.3 定积分的蒙特卡洛方法介绍蒙特卡洛方法的概念演示蒙特卡洛方法在定积分计算中的应用第五章:定积分的优化问题5.1 定积分的最值问题引入定积分最值问题的概念解释定积分最值问题的意义5.2 定积分的极值点问题介绍极值点的概念求解定积分的极值点5.3 定积分的优化应用演示定积分在实际问题中的应用求解实际问题中的定积分优化问题第六章:定积分的变限函数6.1 变限函数的概念解释变限函数的定义强调变限函数在定积分中的作用6.2 变限函数的极限介绍变限函数极限的概念证明变限函数极限的性质6.3 变限函数的定积分演示变限函数定积分的计算方法分析变限函数定积分的结果第七章:定积分的换元法7.1 换元法的概念解释换元法的定义强调换元法在定积分计算中的重要性7.2 换元法的步骤介绍换元法的计算步骤演示换元法在定积分计算中的应用7.3 换元法的注意事项分析换元法的适用条件讨论换元法可能遇到的问题第八章:定积分的分部积分法8.1 分部积分的概念解释分部积分法的定义强调分部积分法在定积分计算中的作用8.2 分部积分的步骤介绍分部积分的计算步骤演示分部积分法在定积分计算中的应用8.3 分部积分的推广介绍分部积分的推广形式讨论分部积分的扩展应用第九章:定积分的瑕点处理9.1 瑕点的概念解释瑕点的定义强调瑕点在定积分计算中的重要性9.2 瑕点的处理方法介绍瑕点的处理方法演示瑕点处理在定积分计算中的应用9.3 瑕点问题的进一步讨论分析瑕点问题的复杂性讨论瑕点问题的解决策略第十章:定积分的实际应用案例分析10.1 定积分在经济学中的应用引入经济学中的优化问题演示定积分在经济学中的应用10.2 定积分在生物学中的应用介绍生物学中的种群动力学问题求解生物学中的定积分问题10.3 定积分在工程学中的应用解释工程学中的质心问题应用定积分求解工程学问题第十一章:定积分的进一步拓展11.1 多元函数的定积分引入多元函数定积分概念解释多元函数定积分的计算方法11.2 定积分在多变量函数中的应用演示多元函数定积分在几何和物理问题中的应用求解多变量函数的定积分问题11.3 定积分的向量分析介绍向量分析与定积分的关系应用向量分析解决定积分问题第十二章:定积分的数值方法12.1 数值方法概述解释数值方法的定义和作用强调数值方法在定积分计算中的应用12.2 数值方法的原理与步骤介绍数值方法的原理和计算步骤演示数值方法在定积分计算中的应用12.3 常用数值方法分析讨论龙格-库塔和其他数值方法的优缺点分析不同数值方法在定积分计算中的应用场景第十三章:定积分的优化问题13.1 优化问题的定义与分类引入优化问题的概念解释优化问题的分类和特点13.2 定积分与优化问题的关系强调定积分在优化问题中的作用演示定积分在优化问题中的应用13.3 定积分优化问题的求解方法介绍常见的优化方法应用定积分求解优化问题第十四章:定积分在概率论中的应用14.1 概率论与定积分的关系解释概率论中定积分的作用强调定积分在概率论中的重要性14.2 定积分在概率密度函数中的应用引入概率密度函数的概念演示定积分在概率密度函数计算中的应用14.3 定积分在概率问题求解中的应用讨论定积分在概率问题求解中的方法求解概率问题中的定积分第十五章:定积分在现代科学技术中的应用15.1 定积分在物理学中的应用介绍定积分在物理学中的作用演示定积分在物理学问题中的应用15.2 定积分在化学中的应用解释定积分在化学问题中的重要性求解化学问题中的定积分15.3 定积分在其他学科中的应用分析定积分在其他学科领域的作用探讨定积分在不同学科中的应用前景重点和难点解析重点:1. 定积分的概念与性质:理解定积分的定义、几何意义以及其可加性等基本性质。
高中数学 第四章 定积分 1 定积分的概念教案(含解析)2数学教案
1定积分的概念如图,阴影部分是由抛物线f (x )=x 2,直线x =1以及x 轴所围成的平面图形. 问题1:通常称这样的平面图形为什么? 提示:曲边梯形.问题2:如何求出所给平面图形的面积近似值?提示:把平面图形分成多个小曲边梯形,求这些小曲边梯形的面积和. 问题3:你能求出近似值吗?提示:能.不妨将区间[0,1]五等分,如图所示.求出图甲或图乙所有阴影小矩形的面积和S 1或S 2,即为曲边梯形面积S 的近似值. 问题4:如何更精确地求出阴影部分的面积S? 提示:分割的曲边梯形数目越多,所求得面积越精确. 1.定积分的概念给定一个在区间[a ,b ]上的函数y =f (x ),将[a ,b ]区间分成n 份,分点为:a =x 0<x 1<x 2<…<x n -1<x n =b ,记Δx i 为第i 个小区间[x i -1,x i ]的长度,ξi 为这个小区间上一点,使f (ξi )在区间[x i -1,x i ]上的值最大,设S =f (ξ1)Δx 1+…+f (ξi )Δx i +…+ f (ξn )Δx n .在这个小区间上取一点ζi ,使f (ζi )在区间[x i -1,x i ]上的值最小,设s =f (ζ1)Δx 1+…+f (ζi )Δx i +…+f (ζn )Δx n .如果每次分割后,最大的小区间的长度趋于0,S 与s 的差也趋于0,此时,S 与s 同时趋于某一个固定的常数A ,就称A 是函数y =f (x )在区间 [a ,b ]上的定积分,记作⎠⎛a b f (x )d x ,即⎠⎛a bf (x )d x =A ,其中∫叫作积分号,a 叫作积分的下限,b叫作积分的上限,f (x )叫作被积函数.2.定积分的几何意义(1)当f (x )≥0时,⎠⎛a bf (x )d x 表示的是x =a 与x =b ,y =0和y =f (x )所围成曲边梯形的面积.(2)当f (x )(f (x )≥0)表示速度关于时间x 的函数时,⎠⎛a bf (x )d x 表示的是运动物体从x =a 到x =b 时所经过的路程.3.定积分的性质 (1)⎠⎛a b1d x =b -a ;(2)⎠⎛a b kf (x )d x =k ⎠⎛a bf (x )d x ;(3)⎠⎛a b[f (x )±g (x )]d x =⎠⎛a bf (x )d x ±⎠⎛a bg (x )d x ; (4)⎠⎛a bf (x )d x =⎠⎛a cf (x )d x +⎠⎛c bf (x )d x .1.由定义可得定积分⎠⎛a bf (x )d x 是一个常数,它的值仅取决于被积函数与积分上、下限,而与积分变量没有关系,即⎠⎛a b f (x )d x =⎠⎛a b f (t )d t =⎠⎛a bf (u )d u .2.性质3对于有限个函数(两个以上)也成立.性质4对于把区间[a ,b ]分成有限个(两个以上)区间也成立.3.利用定积分求曲边梯形的面积的实质是“化整为零、积零为整”的过程.过剩估计值和不足估计值的应用[例1] )=-t 2+5(单位:km/h).试估计这辆汽车在0≤t ≤2(单位:h)这段时间内行驶的路程.[思路点拨] 将变速直线运动的路程问题化归为匀速直线运动的路程问题,通过求矩形面积问题即可解决.[精解详析] 将区间[0,2]10等分,如图:S =(-02+5-0.22+5-…-1.82+5)×0.2=7.72,s =(-0.22+5-0.42+5-…-1.82+5-22+5)×0.2=6.92,∴估计该车在这段时间内行驶的路程介于6.92 km 与7.72 km 之间.[一点通] 解决这类问题,是通过分割自变量的区间求得过剩估计值和不足估计值,分割得越细,估计值就越接近精确值;当分割成的小区间的长度趋于0时,过剩估计值和不足估计值都趋于要求的值.1.把区间[0,1]n 等分,所得n 个小区间,每个小区间的长度为( ) A.1nB.2nC.3nD.12n解析:选A 区间[0,1]的长度为1,被n 等分,所以每个小区间的长度为1n.2.求由直线x =1,x =2和y =0及曲线y =12x 2所围成的曲边梯形的面积的估计值,并写出估计误差.解:将区间[1,2]5等分,分别以每个小区间的左、右端点的纵坐标为小矩形的高,得此平面图形面积的不足估计值s 和过剩估计值S .s =⎝ ⎛ 12×12+12×1.22+12×⎭⎪⎫1.42+12×1.62+12×1.82×0.2=1.02, S =⎝ ⎛12×1.22+12×1.42+12×⎭⎪⎫1.62+12×1.82+12×22×0.2=1.32, 估计误差不会超过S -s =1.32-1.02=0.3.利用定积分的几何意义求定积分[例2] (1) ⎠⎛-1 14-x 2d x ;(2)⎰522ππ(1+sin x )d x .[思路点拨] 定积分⎠⎛a bf (x )d x 的几何意义是:介于x =a ,x =b 之间,x 轴上、下相应曲边平面图形面积的代数和,其中x 轴上方部分的面积为正,x 轴下方部分的面积为负.[精解详析] (1)由y =4-x 2可知x 2+y 2=4(y ≥0),其图像如图.⎠⎛-114-x 2d x 等于圆心角为π3的弓形CED 的面积与矩形ABCD 的面积之和.S 弓形=12×π3×22-12×2×2sin π3=2π3-3, S 矩形=AB ·BC =23,∴⎠⎛-114-x 2d x =23+2π3-3=2π3+ 3. (2)函数y =1+sin x 的图像如图所示,⎰522ππ(1+sin x )d x 表示阴影部分的面积,由图像的对称性可知:⎰522ππ(1+sin x )d x =S 矩形ABCD =2π.[一点通] 利用几何意义求定积分,关键是准确确定被积函数的图像,以及积分区间,正确利用相关的几何知识求面积,不规则的图形常用分割法求面积,注意分割点的准确确定.3.据定积分的几何意义比较大小,并用“>”“<”或“=”号连接下列各式:(1) ⎠⎛01x d x ________⎠⎛01x 2d x ; (2) ⎠⎛01x d x ________⎠⎛12x d x .解析:(1)如图:⎠⎛01x d x 表示△OAP 的面积,⎠⎛01x 2d x 表示阴影部分的面积,显然⎠⎛01x d x >⎠⎛01x 2d x .(2)如图:⎠⎛01x d x 表示△OAB 的面积,∫21x d x 表示梯形ABDC 的面积,故⎠⎛01x d x <∫21x d x .答案:(1)> (2)<4.利用定积分的几何意义,说明下列等式.(1) ⎠⎛012x d x =1;(2)⎠⎛011-x 2d x =π4. 解:(1)如图1,⎠⎛012x d x 表示由曲线y =2x ,直线x =0,x =1,y =0所围成的图形(直角三角形)的面积,由S △=12×2×1=1,故⎠⎛012x d x =1.(2)如图2,⎠⎛011-x 2d x 表示圆x 2+y 2=1在第一象限部分的面积.由S 圆=π,得⎠⎛011-x 2d x =π4. 利用定积分的性质求定积分[例3] (1)若⎠⎛01[f (x )+g (x )]d x =3,⎠⎛01[f (x )-g (x )]d x =-5,则∫10f (x )d x =________.(2)若⎠⎛a b 2f (x )d x =5,则13⎠⎛a b[2-f (x )]d x =____________.[思路点拨] 涉及定积分的线性运算时,可考虑用定积分的性质进行求解. [精解详析] (1)依题意知⎠⎛01f (x )d x +⎠⎛01g (x )d x =3, ⎠⎛01f (x )d x -⎠⎛01g (x )d x =-5, 两式相加,得2⎠⎛01f (x )d x =-2, 故⎠⎛01f (x )d x =-1.(2)∵⎠⎛a b 2f (x )d x =2⎠⎛a bf (x )d x =5,∴⎠⎛abf (x )d x =52. 于是13⎠⎛a b [2-f (x )]d x =13⎣⎡⎦⎤⎠⎛ab2d x -⎠⎛a bf x d x=13⎝ ⎛⎭⎪⎫2b -2a -52=23b -23a -56.[答案] (1)-1 (2)23b -23a -56[一点通] 利用定积分的性质可将被积函数较复杂的定积分化为简单函数的定积分,将未知的定积分转化为已知的定积分;对于分段函数类型的定积分,可以利用定积分的性质分解求值.5.若⎠⎛a b f (x )d x =3,⎠⎛a b g (x )d x =2,则⎠⎛a b[f (x )+g (x )]d x =________. 解析:⎠⎛a b[f (x )+g (x )]d x =⎠⎛a bf (x )d x +⎠⎛a bg (x )d x =3+2=5.答案:56.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +4,x >1,x +1,0≤x ≤1,求⎠⎛02f (x )d x .解:∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +4,x >1,x +1,0≤x ≤1,∴⎠⎛02f (x )d x =⎠⎛01(x +1)d x +⎠⎛12(-2x +4)d x .又由定积分的几何意义得⎠⎛01(x +1)d x =12(1+2)×1=32,⎠⎛12(-2x +4)d x =12×1×2=1, ∴⎠⎛02f (x )d x =32+1=52. (1)定积分⎠⎛a bf (x )d x 与积分区间[a ,b ]息息相关,不同的积分区间,所得值也不同. (2)利用几何意义求定积分的关键在于分清楚被积函数f (x )所表示的图形以及积分上、下限.1.下列等式不成立的是( )A. ⎠⎛a b [mf (x )+ng (x )]d x =m ⎠⎛a b f (x )d x +n ⎠⎛a bg (x )d x B. ⎠⎛a b [f (x )+1]d x =⎠⎛a bf (x )d x +b -a C. ⎠⎛a b f (x )g (x )d x =⎠⎛a b f (x )d x ·⎠⎛a bg (x )d x D. ⎠⎛-2π 2πsin x d x =⎠⎛-2π 0sin x d x +⎠⎛02πsin x d x解析:选C 由定积分的性质知选项A ,B ,D 正确,故选C. 2.定积分⎠⎛13(-3)d x =( ) A .-6 B .6 C .-3D .3解析:选A ⎠⎛133d x 表示图中阴影部分的面积S =3×2=6,⎠⎛13(-3)d x =-⎠⎛133d x =-6.3.求由曲线y =e x,直线x =2,y =1围成的曲边梯形的面积时,若选择x 为积分变量,则积分上限和积分下限分别为( )A .e 2,0 B .2,0 C .2,1D .1,0解析:选B 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =e x,y =1,⎩⎪⎨⎪⎧y =e x,x =2,可得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1,⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =e 2.所以积分上限为2,积分下限为0.4.对于由直线x =1,y =0和曲线y =x 3所围成的曲边梯形,把区间3等分,则曲边梯形面积的近似值(取每个区间的左端点)是( )A.19B.125 C.127D.130解析:选A 将区间[0,1]三等分为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,13,⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,23,⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,1, 各小矩形的面积和为s 1=03·13+⎝ ⎛⎭⎪⎫133·13+⎝ ⎛⎭⎪⎫233·13=981=19.5.已知⎠⎛a bf (x )d x =6,则⎠⎛a b6f (x )d x =________. 解析:⎠⎛a b 6f (x )d x =6⎠⎛a bf (x )d x =36.答案:366.计算⎠⎛124-x 2d x =________.解析:由定积分的几何意义知,所求积分是图中阴影部分的面积.易知AB =3,∠AOB =π3,故S 阴=16×4π-12×1×3=2π3-32. 答案:2π3-327.已知⎠⎛01x 3d x =14,⎠⎛12x 3d x =154,⎠⎛12x 2d x =73,⎠⎛24x 2d x =563, 求:(1) ⎠⎛023x 3d x ;(2) ⎠⎛146x 2d x ;(3) ⎠⎛12(3x 2-2x 3)d x . 解:(1) ⎠⎛023x 3d x =3⎠⎛02x 3d x=3⎝⎛⎭⎫⎠⎛01x 3d x +⎠⎛12x 3d x =3⎝ ⎛⎭⎪⎫14+154=12. (2) ⎠⎛146x 2d x =6⎠⎛14x 2d x =6⎝⎛⎭⎫⎠⎛12x 2d x +⎠⎛24x 2d x )=6⎝ ⎛⎭⎪⎫73+563=126. (3) ⎠⎛12(3x 2-2x 3)d x =3⎠⎛12x 2d x -2⎠⎛12x 3d x=3×73-2×154=-12.8.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ∈[0,2,4-x ,x ∈[2,3,52-x 2,x ∈[3,5],求f (x )在区间[0,5]上的定积分.解:由定积分的几何意义知⎠⎛02x d x =12×2×2=2,⎠⎛23(4-x )d x =12×(1+2)×1=32, ⎠⎛35⎝ ⎛⎭⎪⎫52-x 2d x =12×2×1=1, ∴⎠⎛05f (x )d x =⎠⎛02x d x +⎠⎛23(4-x )d x +⎠⎛35⎝ ⎛⎭⎪⎫52-x 2d x =2+32+1=92.。
《定积分与微积分基本定理》教案
《定积分与微积分基本定理》教案第一章:定积分的概念1.1 引入定积分的概念解释定积分的定义强调定积分表示的是平面区域内曲线与x轴之间区域的面积1.2 定积分的性质介绍定积分的性质,如可加性、保号性等通过图形演示定积分的性质1.3 定积分的计算介绍定积分的计算方法,如牛顿-莱布尼茨公式演示如何计算常见函数的定积分第二章:微积分基本定理2.1 微积分基本定理的引入解释微积分基本定理的概念强调微积分基本定理是定积分与原函数的关系2.2 微积分基本定理的证明讲解微积分基本定理的证明过程强调证明中重要的极限概念2.3 微积分基本定理的应用介绍如何利用微积分基本定理求解定积分演示如何应用微积分基本定理解决实际问题第三章:定积分的换元法3.1 换元法的引入解释换元法的概念和作用强调换元法可以简化定积分的计算3.2 换元法的步骤介绍换元法的具体步骤通过例子演示换元法的应用3.3 换元法的常见类型介绍常见的换元法类型,如代数换元、三角换元等强调不同类型换元法的适用场景第四章:定积分的分部积分法4.1 分部积分的引入解释分部积分法的概念和作用强调分部积分法可以简化定积分的计算4.2 分部积分的步骤介绍分部积分的具体步骤通过例子演示分部积分的应用4.3 分部积分的常见类型介绍常见的分部积分类型,如基本分部积分、进位分部积分等强调不同类型分部积分的适用场景第五章:定积分的应用5.1 定积分在几何中的应用介绍定积分在几何中的应用,如计算曲线围成的面积强调定积分在几何中的重要性5.2 定积分在物理中的应用介绍定积分在物理中的应用,如计算物体的体积强调定积分在物理中的实际意义5.3 定积分在其他领域的应用介绍定积分在其他领域的应用,如经济学、生物学等强调定积分在不同领域中的广泛应用第六章:定积分的极限条件6.1 引入定积分的极限条件解释定积分的极限条件概念强调定积分的极限条件对于定积分计算的重要性6.2 定积分的收敛性讲解定积分的收敛性及其判断方法强调定积分的收敛性与发散性的区别6.3 定积分的绝对收敛与条件收敛介绍定积分的绝对收敛与条件收敛的概念强调判断定积分的绝对收敛与条件收敛的方法第七章:定积分的数值计算7.1 引入定积分的数值计算解释定积分的数值计算概念及意义强调定积分的数值计算在实际应用中的重要性7.2 梯形公式与辛普森公式介绍梯形公式与辛普森公式的概念及应用强调两种公式的优缺点及其适用场景7.3 数值计算方法的改进讲解数值计算方法的改进途径,如自适应细分法强调改进方法在提高计算精度方面的作用第八章:定积分在实际问题中的应用8.1 定积分在物理学中的应用介绍定积分在物理学中的应用,如求解物体的速度、位移等问题强调定积分在物理学中的实际意义8.2 定积分在经济学中的应用介绍定积分在经济学中的应用,如计算最大收益、最优化问题等强调定积分在经济学中的重要作用8.3 定积分在其他领域中的应用介绍定积分在生物学、环境科学等领域的应用强调定积分在不同领域中的广泛应用价值第九章:定积分的进一步拓展9.1 双重定积分引入双重定积分概念强调双重定积分表示的是空间区域内曲面与坐标平面之间区域的体积9.2 双重定积分的计算介绍双重定积分的计算方法,如双重牛顿-莱布尼茨公式演示如何计算常见函数的双重定积分9.3 三重定积分与多重定积分介绍三重定积分与多重定积分的概念及计算方法强调多重定积分在更高维度问题中的应用回顾本章所学内容,强调定积分与微积分基本定理的关键点提醒学生注意定积分在实际问题中的应用10.2 定积分的拓展学习推荐学生进一步学习的内容,如数值计算方法、多重积分等强调定积分在数学及其它领域中的广泛应用,激发学生的学习兴趣重点和难点解析重点环节1:定积分的性质解析:定积分的性质是理解定积分概念的基础,包括定积分的可加性、保号性等。
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解:(1).分割 在区间 0 ,1 上等间隔地插入 n 1个点,将区 Si' 之后,对这些近
间0 ,1等分成 n 个小区间:
y
0
,
1 n
,
1 n
,
2 n
,…,
n 1 n
, 1
y=x 2
记第 i个区间为 Nhomakorabeai
1 , n
i n
(i
样的形状?有几种方案? (分割) (提出自己的看法,同伴之间进行交流。)
探究 2:采用哪种方案好?你能把分割的 几何图形面积写出代数式子吗?(近似代 替)、(求和)
探究 3:如何用数学的形式表达分割的几何图形越来越多? (取 极限)
(写出分割无限多时,相应的数学含义。)
例 1:求图中阴影部分是由抛物线 y x2 ,
lim
n
1 3
1
1 n
1
1 2n
1 3
求由曲线 y x2 与直线 x 2 , y 0 所围成的平面图形的面积 S 。
从前面求曲边图形面积以及求变速直线运动路程的过程发现,它们 都可以通过“分割、近似代替、求和、取极限得到解决,且都归结为 求一个特定形式和的极限,
n
S lim f x0 i1
i
x lim n 1 f n n i1
i
进一步熟悉求 “一个和式的极限” 的算法,体会“以直 代曲”,“逼近”的 数学思想.
引导学生舍弃具 体问题,抽象得到求 定积分的概念,由浅 入深、由易到难、由 特殊到一般,帮助学 生完成思维的提升.
i
1 n
,
i n
上,可以认为函数
f
x
x2 的值变化很小,
定求曲边梯形的面 积的“四步曲”:分
课堂练习
北京市朝阳区高二数学研究课——周明芝
近似的等于一个常数,不妨认为它近似的等
y
于左端点
i
1 n
处的函数值
f
i
1 n
,从图形
y=x 2
上看,就是用平行于 x 轴的直线段近似的代
1.从物理问题情境中了解定积分概念的实际背景,初步掌握求曲边梯形的面积的方 法和步骤: 分割、近似代替、求和、取极限;
2.经历求曲边梯形面积的过程,借助几何直观体会“以直代曲”和“逼近”的思想, 学习归纳、类比的推理方式,体验从特殊到一般、从具体到抽象、化归与转化的数学思 想;
3.认同“有限与无限的对立统一”的辩证观点,感受数学的简单、简洁之美. 直观体会定积分的基本思想方法:“以直代曲”、“无限逼近”的思想; 初步掌握求曲边梯形面积的方法步骤——“四步曲”(即:分割、近似代替、求和、取 极限) 对“以直代曲”、“逼近” 思想的形成过程的理解. 教师适时引导和学生自主探究发现相结合. 投影展台,几何画板.
1,
2,
, n) ,其长
O
i-1 i 1 x nn
度为 x i i 1 1 nn n
分别过上述 n 1个分点作 x 轴的垂线,从而得到 n 个小曲边梯
形,他们的面积分别记作:
n
S1 , S2 ,…, Sn ,显然, S Si i 1
似值求和,就得到曲 边梯形面积的近似
(4)取极限
分别将区间 0 ,1 等分 8,16,20,…等份(如图),可以看到,
当
n
趋向于无穷大时,即 x
趋向于
0
时,Sn
1 3
1
1 n
1
1 2n
趋
向于 S ,从而有
S
lim
n
Sn
lim n
n i 1
f
i 1 n
1 n
3.思考:定积分的几何意义是什么?
将区间[a,b] 等分成 n 个小区间,在每个小区间 xi1 , xi 上取一点
i i 1,2,
,n ,作和式:
n i 1
f i x
n i 1
b
n
a
f
i
当 n )时,上述和式无限接近某个常数,这个常数叫做函
b
数 f (x) 在区间[a,b] 上的定积分。记为: f (x)dx 即 a
北京市陈经纶 中学
教材内容分析
学生情况分析
教学目标
教学重点 教学难点 教学方式 辅助工具
北京市朝阳区高二数学研究课——周明芝
定积分的概念
高二(3)班
人教 A 版选修 2-2 教材
周明芝
1
2013.3.18
微积分的出现和发展,极大的推动了数学的发展,同时也推动了天文学、力学、物理 学、化学、生物学等自然科学、社会科学及应用科学各个分支中的发展。本节课是定积 分概念的第一节课,教材借助求曲边梯形的面积和物理中变速直线运动的路程,通过直 观具体的实例引入到定积分的学习中,为定积分概念构建认知基础,为理解定积分概念 及几何意义起到了铺垫作用,同时也为今后进一步学习微积分打下基础。
位:km)是多少?
2
创设情境,引入 这节课所要研究的 问题.
如图,阴影部分类似于一个梯形,但有一边是曲线 y f (x) 的一
提出概念, 引导探究
段,我们把由直线 x a , x b(a b) , y 0 和曲线 y f (x) 所围成
的图形称为曲边梯形.如何计算这个曲边梯形的面积? 探究 1:怎样分割?分割成多少个?分成怎
x
i 12 n
1 (i n
1,2,, n)
①
(3)求和
由①,上图中阴影部分的面积 Sn 为
Sn
n
Si
i1
n i1
f i 1 x n
n i 12
i1 n
1 n
=
=
=
=
从而得到 S 的近似值 S Sn =
直线 x 1以及 x 轴所围成的平面图形的
面积 S。
教师引导学生 一步一步解决问题: 如何分割曲边梯形, 如何计算分割后的 每一个小曲边梯形
的面积 Si ,如何对
每个小曲边梯形“以 直代取”,引导学生 要用运动、变化的观 点看待这些小曲边 梯形,鼓励学生说出 不同的近似代替的 方法,鼓励敢于说出 自己观点的同学. 在得到每个小曲边 梯形面积的近似值
值 Sn .分割越细,
面积的近似值 Sn 就
越精确. 当分割无 限变细时,这个近似 值就无限逼近所求 曲边梯形的面积
S .也即:用化归为
计算直边图形面积
和 Sn 逼近的思想方
(2)近似代替
记 f x x2 ,如图所示,当 n 很大,即 x 很 法求出曲边梯形的
面积 S .最后共同确
小时,在区间
我所教的实验班学生基础较好,师生之间感情融洽,课堂有浓厚的学习氛围。学生 前面已经学习了导数,并利用导数研究函数的单调性、变化快慢、极值及生活中的优化 问题等,渗透了微分思想。从学生的思维特点看,很容易把导数切线的几何意义以及刘 徽的“割圆术”与本节课知识联系到一起,能够感受到“以直代曲”和“无限逼近”的 重要数学思想,但是在具体的“以直代曲”过程中,不容易发现一般规律。在对定积分 定义的归纳中也会有一些困难。
教学基本流程
引入新课
北京市朝阳区高二数学研究课——周明芝
教学过程
问题:汽车以速度 v 组匀速直线运动时,经过时间 t 所行驶的路程为
S vt .如果汽车作变速直线运动,在时刻 t 的速度为 vt t2 (单
位:km/h),那么它在 0≤ t ≤1(单位:h)这段时间内行驶的路程 S(单
b a
f (x)dx = lim n
n i 1
baf n
i
其中函数 f (x) 叫做 区间, b 积分 , a 积分
, x 叫做
。
变量,区间[a,b] 为
课堂小结
1.定积分的实质? 2.定积分的思想和方法?
师生共同完成 对本节课的回顾,最 后由教师归纳总结 出本节课所学习的 数学知识和数学思 想.
布置作业
1.求由曲线 y x3 与直线 x 1 , y 0 所围成的平面图形的面积 S . 2.如果汽车作变速直线运动,在时刻 t 的速度为 v(t) t2 2 ,那么 它在 0 t 1这段时间内行驶的路程 s 是多少?
通过作业发现和 弥补教学中的不足, 注重个体差异,因材 施教.
4 北京市朝阳区高二数学研究课——周明芝
归纳总结, 形成概念
n
S
lim
t 0
i 1
v
i
t
lim
n
n i 1
1v n
i
事实上,许多问题都可以归结为求这种特定形式和的极限 定积分的概念 :
一般地,设函数 f (x) 在区间[a,b] 上连续,用分点
a x0 x1 x2 xi1 xi xn b
替小曲边梯形的曲边(如图).这样,在区 O
间
i
n
1
,
i n
上,用小矩形的面积 Si 近似
i-1 i 1 x nn
3
割,近似代替(以直 代曲),作和,取极 限(逼近)
的代替 Si ,即在局部范围内“以直代取”,则有
Si
Si
f i 1 x n
i 12 n