《浙江省高中数学 1.5-1.6积分的要点讲解 新人教a版选修2-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江省高中数学 1.5-1.6积分的要点讲解 新人教a版选修2-2（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1定积分和微积分要点讲解定积分和微积分要点讲解一、定积分的概念一、定积分的概念教材上从求曲边梯形的面积和变速运动的路程出发引入了定积分的概念：如果函数在区间上是连续的，用分点将区间 f x, a b011iinaxxxxxb等分成个小区间，在每个小区间上任取一点（），作和式, a bn1,iixxi1,2,in，当时，上述和式无限接近某个常数，这个常数叫 11nnii iibafxfn n 做函数在区间上的定积分，记作，即 f x, a b baf x dx 1limnbianibaf x dxfn 对这个概念我们应从如下几个方面进行理解对对区间区间分割的绝对任意性：分割的绝对任意性：在定义中
2、我们将区间进行等分是为了计算, a b, a b上的方便，实际上对区间的分割是任意的，这时只要这些区间中长度最大的区间的, a b长度趋向于零即可在每个小区间在每个小区间上取点的绝对上取点的绝对任意性：任意性：在教材上的两个例题是为了计算的1,iixx方便将点取小区间的端点，实际上我们可以在区间上任意取点，如取中1,iixx1,iixx点等当当时，和式时，和式无限接近某个常数的唯一确无限接近某个常数的唯一确定定n 11nnii iibafxfn 性性它不依赖于对区间的分割方法，也不依赖于在每个小区间上取点的方, a b1,iixx式即是一个客观上存在的仅仅依赖于积分上下限和被积函数的唯一确定的
3、常 baf x dx数同时它也与积分变量无关，即 bbaaf x dxf t dt数学思想上的划时代意义产生定积分概念的以直代曲以匀速代变速和无限逼近的数学思想，使人类在认识数学世界的观念上有了重大突破，在数学的发展史上具有重大意义我们要仔细理解体会这种思想，可以说这才是我们在高中阶段学习定积可以说这才是我们在高中阶段学习定积分的真正目的分的真正目的例如在求曲边梯形的面积的课本例中，我们把区间等分成个小区0,1n2间，在每个小区间上以直代曲就将曲边问题转化为直边问题，随着的增大这些小区n间的宽度越来越小，这时在每个小区间上直边形的面积已经和曲边形的面积非常接近，我们就可以以这些小直边形的面积之
4、和近似代替曲边形的面积，而当时这些小直边形n 就几乎变成了线段，这时小直边形的面积几乎就等于小曲边形的面积，这无穷个几乎变成了线段的直边形的面积之和就是所求的曲边形的面积了我们常说线动成面，对课本例，我们也可以这样形象的理解：就将小直边形的宽度变成零，使其成为线段，这时小直边形和小曲边形的就完全重合了，而将这些线段从到 运动就形成了，01 2f xx， 轴所围成的曲边形，将这些线段的面积积累起来就是所求的曲边形的面1x x积 二、微积分基本定理的应用二、微积分基本定理的应用作变速直线运动的物体如果其运动方程是，那么该物体在时间区间内通过 S t, a b的路程是，另一方面由导数的物理意义，该物
5、体在任意时刻的瞬时速度为 S bS a，我们把该物体运动的时间区间无限细分，在每个小时间段上，将其速 S ts t, a b度看作匀速，就能求出该物体在每个小时间段上通过的路程，将这无限个小时间段上的路程加起来，就是该物体在时间区间上通过的路程，由定积分的定义可知，这个数值, a b是由此可知一般地有如下结论：如果如果 bas t dt bbaaS t dts t dtS bS a是是上的连续函数，并且有上的连续函数，并且有，则，则这 f x, a b Fxf x baf x dxF bF a就是微积分基本定理，是微积分学最为辉煌的定理，是数学发展史的一个重要里程碑，利用这个定理可以很方便的计
6、算定积分，其关键是找到一个函数使其导数等于被积函数，下面举例说明它在计算定积分上的应用例例 计算定积分10xxeedx分析分析：，故 xxee xxee xxxxeeee解：解：111 00012xxxxxxeedxeedxeeee点评：关键是找点评：关键是找，使，使，可以通过求导运算求探求，可以通过求导运算求探求 F x xxFxee例例 计算定积分22 0cossin22xxdx3分析：分析：被积函数比较复杂，我们可以先化简，再探求由于，而，2 22cossincos2cossinsin1 sin222222xxxxxxx 1x ，故cossinxx 2 cos1 sincossin22x
7、xxxx 解解：2 2222 0000cossin1 sincoscos2212xxdxx dxxx dxxx点评：被积函数较为复杂时要先化简在求解点评：被积函数较为复杂时要先化简在求解掌握如下的定积分计算公式对解题是有帮助的掌握如下的定积分计算公式对解题是有帮助的 （11 1bmmabx dxxam），），,1mQ m 1lnbabdxxaxbxxabe dxealnxnxmnaa dxma，例如例如cossinbabxdxxasincosbabxdxxa 例例 计算定积分12023xxdx分析分析：先展开再利用上面的定积分公式解：解： =12023xxdx1042 69xxxdx 1469
8、20ln4ln6ln9xxx 3108 ln4ln6ln9点评点评：根据定积分公式结合定积分的运算性质是计算定积分的根本从上面不难看出利用微积分基本定理计算定积分比用定义计算要方便的多，在实际解题中要注意对被积函数的化简展开以及有意识的利用定积分的三条运算性质，以起到化难为易的作用三、定积分的三条性质三、定积分的三条性质根据定积根据定积分的定义不难得到定积分的三条性质分的定义不难得到定积分的三条性质性质性质 1 1常数因子可提到积分号前，即：（为常数）； bbaakf x dxkf x dxk4性质性质 2 2代数和的积分等于积分的代数和：即：； bbbxaaaf xg xdxf x dg x
9、 dx性质性质 3 3（定积分的可加性）如果积分 区间被点分成两个小区间与, a bc, a c，, c b则：。 bcdaacf x dxf x dxf x dx这三条性质为我们计算定积分带来了很大的方便，下面举例说明这三条性质为我们计算定积分带来了很大的方便，下面举例说明例例 4 4 计算定积分10431xdxx分析：分析：根据定积分的性质知道，再根据性质111000443311xdxxdxdxxx，下面只需根据微积分基11111000004413334111xdxxdxdxxdxdxxxx本定理计算即可解析：解析： 11111000002 11 004413334111334 ln14l
10、n222xdxxdxdxxdxdxxxxxx 点评：点评：微积分基本定理结合定积分的性质是我们计算定积分的主要方法例例 5 5 计算定积分22 0sin xdx 分析：分析：利用微积分基本定理计算的话，我们就要找到一个函数，使其导数等于，2sin x这个函数不好找，为此我们对被积函数进行变形，而21 cos2sin2xx，即，再根据定积分的性质和微积分基本定理加以sin22cos2xxsin2cos22xx解决解析：解析：522222 000022 001 cos211sin1cos222211 sin2 2224xxdxdxdxxdxxx点评：点评：在计算三角函数的定积分时，进行恰当的三角恒
11、等变换往往能起到意想不到的作用例例 6 6 计算定积分2201xdx分析：由于在上，而在上，我们不能直接在0,12211xx 1,22211xx上计算该定积分，为此我们可以用定积分的性质和性质结合微积分基本定理进0,2行计算解析：解析：2121222222001011122220011111(1)(1)171111233xdxxdxxdxxdxxdxdxx dxx dxdx 点评点评：含有绝对值的函数实际上是分段函数，我们可以根据积分区间的可加性，将其转化为cFhyj各段上的定积分再进行计算从上面不难看出，合理地使用定积分的三条性质，再结合微积分基本定理就能从上面不难看出，合理地使用定积分的三条性质，再结合微积分基本定理就能使我们在进行定积分计算时得心应手，如鱼得水，使看似复杂的定积分计算变得简单起使我们在进行定积分计算时得心应手，如鱼得水，使看似复杂的定积分计算变得简单起来来
