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1、
微積分基本定理運(yùn)用的幾點(diǎn)注意
用微積分基本定理求定積分,關(guān)鍵是找到滿足F’(x)=f(x)的函數(shù)F(x),即找到被積函數(shù)的原函數(shù),利用求導(dǎo)運(yùn)算與求原函數(shù)運(yùn)算是互為逆運(yùn)算的關(guān)系,運(yùn)用基本初等函數(shù)求導(dǎo)公式和導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算法則,從反方向上求出F(x)。但在求原函數(shù)時(shí)會(huì)遇到困難或計(jì)算復(fù)雜,下面介紹幾種簡化求解的方法,供參考。
一、先化簡,再積分。
例1 計(jì)算dx
解析:==(+2x-lnx)|=-ln2
點(diǎn)評(píng):若被積函數(shù)f(x)比較復(fù)雜時(shí),應(yīng)先進(jìn)行化簡,以方便找到被積函數(shù)的原函數(shù),再用基本定理求積分。
二、先分段,再積分。
例2 計(jì)算(|x+1|+|1-x|)dx
解析:由
2、于y=|x+1|+|1-x|=
∴原式=++=(-x2)|+(2x)|+(x2)|=20
點(diǎn)評(píng):這類積分不能直接求解,需要變換被積函數(shù),去掉被積函數(shù)的絕對(duì)值,應(yīng)用定積分的可加性,對(duì)積分區(qū)間分類討論。
三、抓住幾何意義
例3 計(jì)算dx
分析:若直接求被積函數(shù)y=的原函數(shù)比較困難,但由定積分的幾何意義知,本題中即求半個(gè)單位的面積,故而dx=π
點(diǎn)評(píng):充分挖掘被積函數(shù)的幾何事實(shí),正確理解定積分的幾何意義,也是解決定積分問題的重要手段之一。
四、換元轉(zhuǎn)化
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例4 計(jì)算
解析:由于d(sinx)=cosxdx,故而令sinx=t,當(dāng)x:0→時(shí),t:0→1,則
3、=(t+1)dt=(t2+t)|=。
點(diǎn)評(píng):通過換元轉(zhuǎn)化,可將復(fù)雜的定積分問題轉(zhuǎn)化簡單熟悉的問題,達(dá)到簡化、優(yōu)化解題的目的。
五、改變積分變量
例5 求拋物線y2=2x與直線y=x-4圍成的平面圖形的面積。
解析:解由y2=2x及y=x-4聯(lián)立所得的方程組得兩曲線的交點(diǎn)為(2,-2)、(8,4),若取橫坐標(biāo)x為積分變量,則應(yīng)對(duì)圖中陰影部分進(jìn)行分割,變?yōu)閮刹糠置娣e之和,S=2+=……=18.若以y為積分變量,則圖中陰影部分的面積可根據(jù)積分公式求得,即S==(+4y-y3)|=18
點(diǎn)評(píng):由此可見,在求平面圖形面積時(shí),要注意選擇適當(dāng)?shù)姆e分變量,使計(jì)算簡便。
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