内容发布更新时间 : 2024/12/26 1:08:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
知识点一:定积分的概念
如果函数区间
在区间
上连续,用分点
上任取一点
将
(i=1,2,3?,n),作和式
分为n个小区间,在每个小区间
,当时,上述和式无限趋近于某个常数,这个常数叫
做在区间上的定积分.记作.即=,这里,
叫做被积函数,
与分别叫做积分下限与积分上限,区间叫做积分变量, 说明:
叫做被积式.
叫做积分区间,函数
(1)定积分的值是一个常数,可正、可负、可为零;
(2)用定义求定积分的四个基本步骤:①分割;②近似代替;③求和;④取极限.
知识点二:定积分的几何意义
设函数 在线
在区间上,当与
上连续.
时,定积分在几何上表示由曲线以及直
轴围成的曲边梯形的面积;
在边梯形位于
上,当
轴下方,定积分
时,由曲线
以及直线
与
轴围成的曲
在几何上表示曲边梯形面积的相反数;
在
上,当
既取正值又取负值时,曲线
的某些部分在
轴的上方,
而其他部分在轴下方,如果我们将在形的面积赋予负号;
轴上方的图形的面积赋予正号,在轴下方的图
在一般情形下,定积分的几何意义是曲线与轴所围成的各部分面积的代数和.
,两条直线
知识点三:定积分的性质
(1) (2) (3)
(
为常数),
,
(其中
),
(4)利用函数的奇偶性求积分: 若函数 若函数
在区间在区间
上是奇函数,则上是偶函数,则
;
.
知识点四:微积分基本定理
微积分基本定理(或牛顿-莱布尼兹公式): 如果其中
在叫做
上连续,且的一个原函数.
,则
。
注意:
①求定积分主要是要找到被积函数的原函数,也就是说,要找到一个函数,它的导函数等于被积函
数.由此,求导运算与求原函数运算互为逆运算. ②由于
也是
,
轴(即直线
)及一条曲
的原函数,其中c为常数.
知识点五:应用定积分求曲边梯形的面积
1. 如图,由三条直线线 (
)围成的曲边梯形的面积:
,
2.如图,由三条直线线 (
)围成的曲边梯形的面积:
,
,
轴(即直线
)及一条曲
3.由三条直线上
,
上
)围成的图形的面积:
轴及一条曲线
(不妨设在区间
在区间
4. 如图,由曲线成图形的面积:
=+
及直线
.
,
围
知识点六:定积分在物理中的应用
①变速直线运动的路程
作变速直线运动的物体所经过的路程区间
上的定
.
,等于其速度函数在时间
积分,即 ②变力作功 物体在变力移动到
的作用下做直线运动,并且物体沿着与相同的方向从
,那么变力所作的功.
规律方法指导
1.如何正确理解定积分的概念 定积分是一个数值(极限值),它的值仅仅取决于被积函数与积分的上、下限,而与积分变量用什么字母表示无关,即不变性),另外定积分
(称为积分形式的
与积分区间[a,b]息息相关,不同的积分区间,定积分的
与
的几何意义
的值就不同。
积分上下限不同,所得的值也就不同,例如 2.
由于被积函数
、
与
在闭区间[a,b]上可正可负,也就是它的图像可以在x轴上方,也
可以x轴下方,还可以在x轴的上下两侧,所以直线线
(a≠b)与
表示由x轴,曲线及
轴所围成的各部分面积的代数和;而
表示在区间[a,b]上所有以,两条直线
与
是非负的,曲
为曲边的
在x轴上方,所以
正曲边梯形的面积,等于曲线轴所围成的各部分面
积的绝对值的和;而是的绝对值,三者的值在一般情况下是不相同的。
3.利用定积分求由两条曲线围成的平面图形面积的步骤:
(1)画出草图,在直角坐标系中画出曲线或直线的大致图像; (2)解方程组求出交点坐标,确定积分的上、下限; (3)借助图形确定出被积函数; (4)写出平面图形的定积分表达式; (5)运用公式求出平面图形的面积.
类型一:利用定积分的几何定义求定积分
1.说明定积分
所表示的几何意义,并根据其意义求出定积分的值。
解析:设,则,表示半径为2的个圆,
由定积分的概念可知,表示如图所示的以2为半径的圆的面积,
所以
总结升华:利用定积分的几何意义画出相应的图形解答。 举一反三:
【变式1】由____________;
,,以及轴围成的图形的面积写成定积分是
【答案】
【变式2】用定积分表示下列图形的阴影部分的面积(不计算)
(1) (2)
【答案】(1),(2)