課程內(nèi)容
《定積分的概念》
一、復(fù)習(xí)引入
從曲邊梯形的面積及求變速直線運(yùn)動(dòng)路程的過程可以發(fā)現(xiàn),它們都可以通過“四步曲”;分割、近似代替,求和、取極限得到解決,且都可以歸納為求一個(gè)特定形式和的極限:
曲邊梯形的面積
S=lim(Δx-0)(nΣi=1)F(ζt)Δx=lim(Δx-0)(nΣi=1)F(ζt);
變速運(yùn)動(dòng)的路程
S=lim(Δx-0)(nΣi=1)V(ζi)Δx=lim(Δx-∞)(nΣi=1)1/nV(ζi);
二、定積分的定義
事實(shí)上,許多問題都可以歸納結(jié)為求這種特定形式和的極限。一般地,我們有
如果函數(shù)在f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),用分點(diǎn)a=x0<x1…<xi-1<xi<…<xn=b
將區(qū)間[a,b]等分成n個(gè)小區(qū)間,在每個(gè)小區(qū)間[xi-1,xi]上任意取一點(diǎn)ζi(i=1,2,……n),作和式(nΣi=1)f(ζi)Δx=(nΣi=1)(b-a)/nf(ζi),當(dāng)nà∞時(shí),上述和式無限接近某個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)叫做函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上的定積分(definite int egral),記作
∫10f(x)dx,即∫10x2dx=1/3。
同樣地,1.5.2中汽車在0≤t≤1這段時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路程S=∫10V(t)dt=∫10(-t2+2)dt=5/3.
定積分的定義:∫10f(x)dx=lim(Δx-∞)(nΣi=1)(b-a)/nf(ζi);
定積分的相關(guān)名稱:
∫——叫做積分號(hào),
f(x)——叫做被積分函數(shù),
f(x)dx——叫做被積表達(dá)式,
x——叫做積分變量,
a——叫做積分下限,
b——叫做積分下限,
[a,b]——叫做積分區(qū)間。
按定積分的定義,有
(1)由連續(xù)曲線y=f(x)(f(x)≥),直線x=a,x=b及x軸所圍成的曲邊梯形的面積為
S=∫10f(x)dx;
(2)設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的速度V=V(t),則此物體在區(qū)間[a,b]內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離S為
s=∫10V(t)dt。
說明:
(1)定積分是一個(gè)數(shù)值,
它只與被積函數(shù)及積分區(qū)間有關(guān),而與積分變量的記法無關(guān),即
∫baf(x)dx=-∫baf(x)dx
三、定積分的剛體意義:
當(dāng)f(x)≥時(shí),積分∫baf(x)dx在幾何上表示由y=f(x)、x=a、x=b與x軸所圍成的曲邊梯形的面積。
特別地,當(dāng)a=b時(shí),有∫baf(x)dx=0。
當(dāng)f(x)≤0時(shí),由y=f(x)、x=b與x軸所圍成的曲邊梯形位于x軸的下方,積分∫baf(x)dx在幾何上表示上述曲邊梯形面積的負(fù)值。
S=[∫baf(x)]dx
=-∫baf(x)dx
∫baf(x)dx=-S
四、定積分的基本性質(zhì)
性質(zhì)1。
∫bakf(x)dx=k∫baf(x)dx
性質(zhì)2。
∫ba[f(x)±g(x)]dx=∫baf(x)dx±∫ba(x)dx
性質(zhì)3.定積分關(guān)于積分區(qū)間具有可加性
∫baf(x)dx=∫baf(x)dx+∫ba(x)dx
∫baf(x)dx=∫baf(x)dx+∫baf(x)dx+∫baf(x)dx
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楊老師
女,中教高級(jí)職稱
教學(xué)功底扎實(shí),教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富,對(duì)知識(shí)體系有深厚的了解。