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高二年级理科数学选修2-2定积分复习小结

高二年级理科数学选修2-2定积分复习小结
高二年级理科数学选修2-2定积分复习小结

定边四中高二年级理科数学学科教学案

主备人:曹世鹏 审核人:李秀萍 时间:2013年 月 日 总第12课时 选修:2-2 第四章:定积分

第3节: 定积分小结复习 第1课时 个人空间 教后反思

课题: 定积分复习小结

《课标》要求:1、重点理解定积分的定义及几何意义,理解定积分的性质,了解微积分的基本定理,并且熟练计算一些函数的积分;2、定积分的概念是运用分割、近似代替、求和、取极限的思想;3、重点掌握定积分的计算方法。 三维目标:

1、理解定积分的定义及几何意义,理解定积分的性质,了解微积分的基本定理,并且熟练计算一些函数的积分;

2、体会运用分割、近似代替、求和、取极限的思想过程;

3、掌握定积分的计算方法;

4、利用定积分的几何意义会解决问题。

教学重点与难点:

重点:理解并且掌握定积分算法; 难点:利用定积分的几何意义解决问题。 教材分析: 教学过程:

(一)、知识闪烁

1、 解决面积、路程、做功问题3个问题一般通过对 自变量的区间得到过剩估计值和不足估计值,分割的 ,估计值就也接近精确值;当分割成的小区间的长度趋于 时,过剩估计值和不足估计值都趋于 ;误差趋于 。

2、定积分的定义思想:(1) (2) (3) (4) ;

3 、()1

lim

n

i

i

n i f x

ξ→∞

=?∑= ;其中

?

叫做

a 叫做

b 叫做 ()f x 叫 ;

4、()b

a

f x dx ?的几何意义

;在x 轴上方的面积取 ,在x 轴下方的面积取

()b a

f

x dx ?

的几何意义:

()b a

f x dx ?

的几何意义:

()b a

f x dx ?

()b a

f x dx ?

()b a

f x dx ?

的关系

计算

()b a

f x dx ?

时,若在],a b ??上()0f x ≥则

()b a

f x dx ?

= 若在],a b ??上

()0

f x <()b a

f x dx ?

= 若在],a c ??上

()0f x ≥,],c b ??上()0

f x <()b a

f x dx ?

=

5、定积分的性质:

1b a

dx ?

=

()b a

kf x dx ?

=

()()b

a f x g x dx ±???

??= (定积分对积分区间的可加性)()b a

f x dx ?

=

6、如果连续函数()f x 是函数()F x 的导函数,即()f x = ,则有()b

a f x dx ?=

它叫做微积分基本定理,也称牛顿—莱布尼茨公式,()F x 是()f x 的

7、计算定积分()b

a

f x dx ?= =()()F b F a -

8、若()f x 在[],a a -上连续,且是偶函数,则有

()a a

f x dx -=?

若()f x 在[],a a -上连续,且是

奇函数,()a a

f x dx -=?

(二)、方法点拨:

1、求由两条曲线围城的平面图形的面积的解题步骤:(1)、画出图形;(2)确定图形的范围,通过解方程组求出交点的横坐标,为定积分的上下界;(3)确定被积函数函数,特别分清被积函数的上、下位置;(4)写出平面图形面积的定积分表达式;(5)运用微积分公式求出定积分。

2、求简单旋转体体积的解题步骤:(1)画出旋转前的平面图形(将它转化为函数);(2)确定轴截面的图形的范围;(3)确定被积函数;(4)v=()2

b

a f

x dx π?

(三)、例题探究

例1、给出以下命题:(1)若0)(>?dx x f b

a ,则f (x )>0;

(2)4sin 20

=?

dx x π

;

(3)应用微积分基本定理,有)1()2(12

1

F F dx x

-=?

, 则

F (x )=ln x ;

(4)f (x )的原函数为F (x ),且F (x )是以T 为周期的函数,则

dx x f dx x f T

a T

a

?

?

+=

)()(0

其中正确命题的个数为 ( ) 答案:B A .1 B .2 C .3

学生练习,教师准对问题讲评。

例2、求由曲线22y x =+与3y x =,0x =,2x =所围成的平面图形的面积。

22

3

2

12

3

20

1

:(23)(32)1331(2)|(

2)|

3

2

2

3

1

x x dx x x dx x x x x x x ?+-+?--=+-

+-

-=1201解由题意知阴影部分的面积是:S=

例3、如图所示,已知曲线2

1:C y x =与曲线

()2

2:21C y x ax a =-+>交于点O 、A ,

直线()01x t t =<≤与曲线1C 、

2C 分别相交于点D 、B ,连结,OD DA AB ,。写出曲边四边形..... A B O D (阴影部分)的面积S 与t 的函数关系式()S f t =。

x

y

1

2

解:(Ⅰ)由22

,2,

y x y x ax ?=?=-+?得点()()2

0,0,,O A a a .又由已知得()()22,2,,B t t at D t t -+. 故

()()()

2

2

2

2

11

222

2

t

S x

ax dx t t t at t

a t =

-+-

+

-+-?-? ()()323

2

1

132

t

x ax t t at a t ??=-

+-

+-+?- ???

323322

1

1232

t at t t at a t ??=-+-+-+ ??? 3

2

2

16

t at a t =

-+. ()()3

2

2

1016

S f t t at a t t ∴==

-+<≤

例4、物体A 以速度2

31v t =+在一直线上运动,在此直线上与物体A 出发的同时,物体B 在物体A 的正前方5m 处以10v t =的速度与A 同向运动,问两物体何时相遇?相遇时物体A 的走过的路程是多少?(时间单位为:s ,速度单位为:m/s )

解:设A 追上B 时,所用的时间为0t 依题意有B 5A S S =+ 即0

2

(31)105t t t dx tdx +=

+??

3

2

00055t t t +=+ 2

2

000(1)5(1)t t t +=+ 0t =5 (s)

所以 A S =2

055t +=130 (m)

(四)、课堂练习:课本P95页复习题四A 组1、2

板书设计:

课后作业:课本P95页复习题四A组4(1)、(8),5、10、11

高数一全面复习总汇

《高等数学复习》教程 第一讲函数、连续与极限 一、理论要求 1.函数概念与性质函数的基本性质(单调、有界、奇偶、周期) 几类常见函数(复合、分段、反、隐、初等函数) 2.极限极限存在性与左右极限之间的关系 夹逼定理和单调有界定理 会用等价无穷小和罗必达法则求极限 3.连续函数连续(左、右连续)与间断 理解并会应用闭区间上连续函数的性质(最值、有界、介值) 二、题型与解法 A.极限的求法(1)用定义求 (2)代入法(对连续函数,可用因式分解或有理化消除零因子) (3)变量替换法 (4)两个重要极限法 (5)用夹逼定理和单调有界定理求 (6)等价无穷小量替换法 (7)洛必达法则与Taylor级数法 (8)其他(微积分性质,数列与级数的性质)

1.61 2arctan lim )21ln(arctan lim 3030-=-=+->->-x x x x x x x x (等价小量与洛必达) 2.已知2030) (6lim 0)(6sin lim x x f x x xf x x x +=+>->-,求 解:2 0303')(6cos 6lim )(6sin lim x xy x f x x x xf x x x ++=+>->- 72 )0(''06)0(''32166 ' ''''36cos 216lim 6'''26sin 36lim 00=∴=+-=++-=++-=>->-y y xy y x x xy y x x x 362 72 2''lim 2'lim )(6lim 0020====+>->->-y x y x x f x x x (洛必达) 3.1 21)1 2(lim ->-+x x x x x (重要极限) 4.已知a 、b 为正常数,x x x x b a 3 0)2(lim +>-求 解:令]2ln )[ln(3 ln ,)2(3 -+=+=x x x x x b a x t b a t 2/300)() ln(23)ln ln (3lim ln lim ab t ab b b a a b a t x x x x x x =∴=++=>->-(变量替换) 5.) 1ln(1 2) (cos lim x x x +>- 解:令)ln(cos ) 1ln(1 ln ,) (cos 2 ) 1ln(1 2 x x t x t x +==+ 2/100 2 1 2tan lim ln lim ->->-=∴-=-=e t x x t x x (变量替换) 6.设)('x f 连续,0)0(',0)0(≠=f f ,求1)()(lim 2 2 =? ? >-x x x dt t f x dt t f (洛必达与微积分性质) 7.已知???=≠=-0 ,0 ,)ln(cos )(2x a x x x x f 在x=0连续,求a 解:令2/1/)ln(cos lim 2 -==>-x x a x (连续性的概念)

高等数学定积分应用

第六章 定积分的应用 本章将应用第五章学过的定积分理论来分析和解决一些几何、物理中的问题,其目的不仅在于建立这些几何、物理的公式,而且更重要的还在于介绍运用元素法将一个量表达为定积分的分析方法。 一、教学目标与基本要求: 使学生掌握定积分计算基本技巧;使学生用所学的定积分的微元法(元素法)去解决各种领域中的一些实际问题; 掌握用定积分表达和计算一些几何量与物理量(平面图形的面积、平面曲线的弧长、旋转体的体积及侧面积、平行截面面积为已知的立体体积、变力作功、引力、压力及函数的平均值等) 二、本章各节教学内容及学时分配: 第一节 定积分的元素法 1课时 第二节 定积分在几何学上的应用 3课时 第三节 定积分在物理学上的应用 2课时 三、本章教学内容的重点难点: 找出未知量的元素(微元)的方法。用元素法建立这些几何、物理的公式解决实际问题。运用元素法将一个量表达为定积分的分析方法 6.1定积分的微小元素法 一、内容要点 1、复习曲边梯形的面积计算方法,定积分的定义 面积A ?∑=?==→b a n i i i dx x f x f )()(lim 1 ξλ 面积元素dA =dx x f )( 2、计算面积的元素法步骤: (1)画出图形; (2)将这个图形分割成n 个部分,这n 个部分的近似于矩形或者扇形; (3)计算出面积元素; (4)在面积元素前面添加积分号,确定上、下限。 二、教学要求与注意点 掌握用元素法解决一个实际问题所需要的条件。用元素法解决一个实际问题的步骤。 三、作业35 6.2定积分在几何中的应用

一、内容要点 1、在直角坐标系下计算平面图形的面积 方法一 面积元素dA =dx x x )]()([12??-,面积 A = x x x b a d )]()([12??-? 第一步:在D 边界方程中解出y 的两个表达式)(1x y ?=,)(2x y ?=. 第二步:在剩下的边界方程中找出x 的两个常数值a x =,b x =;不够时由)(1x ?)(2x ?=解出, b x a ≤≤,)()(21x y x ??≤≤,面积S =x x x b a d )]()([12??-? 方法二 面积元素dA =dy y y )]()([12??-,面积 A = y y y d c d )]()([12??-? 第一步:在D 边界方程中解出x 的两个表达式)(1y x ?=,)(2y x ?=. 第二步:在剩下的边界方程中找出y 的两个常数值c y =,d y =;不够时由)(1y ?)(2y ?=解出, d y c ≤≤,)()(21y x y ??≤≤,面积S =y y y d c d )]()([12??-? 例1 求22-=x y ,12+=x y 围成的面积 解?????+=-=1 222x y x y ,1222+=-x x ,1-=x ,3=x 。当31<<-x 时1222+<-x x ,于是 面积?--=+-=--+=3 1 313223 210)331 ()]2()12[(x x x dx x x 例2 计算4,22-==x y x y 围成的面积 解 由25.0y x =,4+=y x 得,4,2=-=y y ,当42<<-y 时 45.02+

大学微积分l知识点总结 二

【第五部分】不定积分 1.书本知识(包含一些补充知识) (1)原函数:F ’(x )=f (x ),x ∈I ,则称F (x )是f (x )的一个“原函数”。 (2)若F (x )是f (x )在区间上的一个原函数,则f (x )在区间上的全体函数为F (x )+c (其中c 为常数) (3)基本积分表 c x dx x +?+?=?+???11 1(α≠1,α为常数) (4)零函数的所有原函数都是c (5)C 代表所有的常数函数 (6)运算法则 []??????±?=?±??=??dx x g dx x f dx x g x f dx x f a dx x f a )()()()()()(②① (7)[][]c x F dx x x f +=??)()(')(???复合函数的积分: c b x F dx b x f c b ax F a b ax d b ax f a dx b ax f ++=?+++?=+?+?=?+???)()()(1)()(1)(一般地, (9)连续函数一定有原函数,但是有原函数的函数不一定连续,没有原函数的函数一定不连续。 (10)不定积分的计算方法 ①凑微分法(第一换元法),利用复合函数的求导法则 ②变量代换法(第二换元法),利用一阶微分形式不变性 ③分部积分法: 【解释:一阶微分形式不变性】 数乘运算 加减运线性运 (8

释义:函数 对应:y=f(u) 说明: (11)c x dx a x a x ++??++?22ln 1 22 (12)分段函数的积分 例题说明:{} dx x ??2,1max (13)在做不定积分问题时,若遇到求三角函数奇次方的积分,最好的方法是将其中的一 (16)隐函数求不定积分 例题说明: (17)三角有理函数积分的万能变换公式 (18)某些无理函数的不定积分 ②欧拉变换 (19)其他形式的不定积分 2.补充知识(课外补充) ☆【例谈不定积分的计算方法】☆ 1、不定积分的定义及一般积分方法 2、特殊类型不定积分求解方法汇总 1、不定积分的定义及一般积分方法 (1)定义:若函数f(x)在区间I 上连续,则f(x)在区间I 上存在原函数。其中Φ(x)=F(x)+c 0,(c 0为某个常数),则Φ(x)=F(x)+c 0属于函数族F(x)+c (2)一般积分方法 值得注意的问题:

高等数学微积分复习题

第五章 一元函数积分学 1.基本要求 (1)理解原函数与不定积分的概念,熟记基本积分公式,掌握不定积分的基本性质。 (2)掌握两种积分换元法,特别是第一类换元积分法(凑微分法)。 (3)掌握分部积分法,理解常微分方程的概念,会解可分离变量的微分方程,牢记非齐次 线性微分方程的通解公式。 (4)理解定积分的概念和几何意义,掌握定积分的基本性质。 (5)会用微积分基本公式求解定积分。 (6)掌握定积分的凑微分法和分部积分法。 (7)知道广义积分的概念,并会求简单的广义积分。 (8)掌握定积分在几何及物理上的应用。特别是几何应用。 2.本章重点难点分析 (1) 本章重点:不定积分和定积分的概念及其计算;变上限积分求导公式和牛顿—莱布 尼茨公式;定积分的应用。 (2) 本章难点:求不定积分,定积分的应用。 重点难点分析:一元函数积分学是微积分学的一个重要组成部分,不定积分可看成是微分运算的逆运算,熟记基本积分公式,和不定积分的性质是求不定积分的关键,而定积分则源于曲边图形的面积计算等实际问题,理解定积分的概念并了解其几何意义是应用定积分的基础。 3.本章典型例题分析 例1:求不定积分sin3xdx ? 解:被积函数sin3x 是一个复合函数,它是由()sin f u u =和()3u x x ?==复合而成,因此,为了利用第一换元积分公式,我们将sin3x 变形为'1 sin 3sin 3(3)3x x x = ,故有 ' 111 sin 3sin 3(3)sin 3(3)3(cos )333 xdx x x dx xd x x u u C ===-+??? 1 3cos33 u x x C =-+ 例2:求不定积分 (0)a > 解:为了消去根式,利用三解恒等式2 2 sin cos 1t t +=,可令sin ()2 2 x a t t π π =- << ,则 cos a t ==,cos dx a dt =,因此,由第二换元积分法,所以积分 化为 2221cos 2cos cos cos 2 t a t a tdt a tdt a dt +=?==??? 2222cos 2(2)sin 22424a a a a dt td t t t C =+=++?? 2 (sin cos )2 a t t t C =++ 由于sin ()2 2 x a t t π π =- << ,所以sin x t a = ,arcsin(/)t x a =,利用直角三角形直接写

高中数学 定积分练习与解析1 苏教版选修2-2

定积分 练习与解析1 一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代 号填在题后的括号内 1.根据定积分的定义,dx x ?2 02=( ) A. n n i n i 112 1???? ??-∑= B. n n i n i n 1 12 1lim ??? ? ??-∑=∞→ C. n n i n i 2 22 1??? ? ??∑= D. n n i n i n 222 1lim ??? ? ??∑=∞→ 解析:由求定积分的四个步骤:分割,近似代替,求和,取极限.可知选项为D 2、?-+22 )cos (sin π πdx x x 的值为( ) A 0 B 4 π C 2 D 4 解析:?-+22 )cos (sin π πdx x x =() 22 sin cos ππ- +-x x ?? ? ?????? ??-+??? ??---??? ??+-2sin 2cos 2sin 2cos ππππ=2, 故选C. 3、直线4-=x y 与抛物线x y 22=所围成的图形面积是( ) A 15 B 16 C 17 D 18 解析:直线4-=x y 与抛物线x y 22=的交点为()().4,8,2,2-结合图像可知面积 ()()[]1812303 1213021248221 4 2 3242=-=?-=---?+= --?y dy y s .此题选取y 为积分变量较容易. 选D. 4.以初速度40m/s 素质向上抛一物体,ts 时刻的速度 21040t v -= ,则此物体达到最高时的高度为( ) A . m 3160 B. m 380 C. m 340 D. m 320 解析:由 2 1040t v -==0,得物体达到最高时 t =2.高度 () ()m t t dt t h 3160310401040203202= ??? ? ? -=-=? 5.一物体在力()5232+-=x x x F (力单位:N ,位移单位:m )作用下沿与()x F 相同的方向由m x 5=直线运动到 m x 10=处作的功是( )

(新)高中数学高考总复习定积分与微积分基本定理习题及详解

年 级 高二 学科 数学 内容标题 定积分的计算 编稿老师 马利军 一、教学目标: 1. 理解定积分的基本概念并能利用定积分的几何意义解决一些简单的积分计算问题. 2. 理解微积分的基本定理,并会用定积分公式解决简单函数的定积分问题. 二、知识要点分析 1. 定积分的概念:函数)(x f 在区间[a ,b ]上的定积分表示为:? b a dx x f )( 2. 定积分的几何意义: (1)当函数f (x )在区间[a ,b]上恒为正时,定积分? b a dx x f )(的几何意义是:y=f (x ) 与x=a ,x=b 及x 轴围成的曲边梯形面积,在一般情形下. ? b a dx x f )(的几何意义是介于x 轴、 函数f (x )的图象、以及直线x=a ,x=b 之间的各部分的面积代数和,在x 轴上方的面积取正号,x 轴下方的面积取负号. 在图(1)中:0s dx )x (f b a >=? ,在图(2)中:0s dx )x (f b a <=? ,在图(3)中:dx )x (f b a ? 表示函数y=f (x )图象及直线x=a ,x=b 、x 轴围成的面积的代数和. 注:函数y=f (x )图象与x 轴及直线x=a ,x=b 围成的面积不一定等于? b a dx x f )(,仅 当在区间[a ,b]上f (x )恒正时,其面积才等于 ? b a dx x f )(. 3. 定积分的性质,(设函数f (x ),g (x )在区间[a ,b ]上可积) (1)???±=±b a b a b a dx )x (g dx )x (f dx )]x (g )x (f [ (2)?? =b a b a dx x f k dx x kf )()(,(k 为常数) (3) ?? ?+=b c b a c a dx x f dx x f dx x f )()()( (4)若在区间[a ,b ]上,? ≥≥b a dx x f x f 0)(,0)(则

2018考研高数重点复习定积分与不定积分定理总结

2018考研高数重点复习定积分与不定积 分定理总结 在暑期完成第一轮基础考点的复习之后,9月份开始需要对考研数学所考的定理定义进行必要的汇总。本文为同学们整理了高数部分的定积分与不定积分定理定义汇总。 ?不定积分 1、原函数存在定理 ●定理如果函数f(x)在区间I上连续,那么在区间I上存在可导函数F(x),使对任一x ∈I都有F’(x)=f(x);简单的说连续函数一定有原函数。 ●分部积分法 如果被积函数是幂函数和正余弦或幂函数和指数函数的乘积,就可以考虑用分部积分法,并设幂函数和指数函数为u,这样用一次分部积分法就可以使幂函数的幂降低一次。如果被积函数是幂函数和对数函数或幂函数和反三角函数的乘积,就可设对数和反三角函数为u。 2、对于初等函数来说,在其定义区间上,它的原函数一定存在,但原函数不一定都是初等函数。 ?定积分 1、定积分解决的典型问题 (1)曲边梯形的面积(2)变速直线运动的路程 2、函数可积的充分条件 ●定理设f(x)在区间[a,b]上连续,则f(x)在区间[a,b]上可积,即连续=>可积。 ●定理设f(x)在区间[a,b]上有界,且只有有限个间断点,则f(x)在区间[a,b]上可积。 3、定积分的若干重要性质 ●性质如果在区间[a,b]上f(x)≥0则∫abf(x)dx≥0。 ●推论如果在区间[a,b]上f(x)≤g(x)则∫abf(x)dx≤∫abg(x)dx。

●推论|∫abf(x)dx|≤∫ab|f(x)|dx。 ●性质设M及m分别是函数f(x)在区间[a,b]上的最大值和最小值,则m(b-a)≤∫abf(x)dx ≤M(b-a),该性质说明由被积函数在积分区间上的最大值及最小值可以估计积分值的大致范围。 ●性质(定积分中值定理)如果函数f(x)在区间[a,b]上连续,则在积分区间[a,b]上至少存在一个点ξ,使下式成立:∫abf(x)dx=f(ξ)(b-a)。 4、关于广义积分 设函数f(x)在区间[a,b]上除点c(a ?定积分的应用 1、求平面图形的面积(曲线围成的面积) ●直角坐标系下(含参数与不含参数) ●极坐标系下(r,θ,x=rcosθ,y=rsinθ)(扇形面积公式S=R2θ/2) ●旋转体体积(由连续曲线、直线及坐标轴所围成的面积绕坐标轴旋转而成)(且体积V=∫abπ[f(x)]2dx,其中f(x)指曲线的方程) ●平行截面面积为已知的立体体积(V=∫abA(x)dx,其中A(x)为截面面积) ●功、水压力、引力 ●函数的平均值(平均值y=1/(b-a)*∫abf(x)dx)

高中数学高考总复习定积分与微积分基本定理习题及详解教学内容

定积分与微积分基本定理习题 一、选择题 1. a =??02x d x ,b =??02e x d x ,c =??0 2sin x d x ,则a 、b 、c 的大小关系是( ) A .a

高中数学高考总复习定积分与微积分基本定理习题及详解

一、教学目标:1. 理解定积分的基本概念并能利用定积分的几何意义解决一些简单的积分计算问题. 2. 理解微积分的基本定理,并会用定积分公式解决简单函数的定积分问题. 二、知识要点分析 1. 定积分的概念:函数)(x f 在区间[a ,b ]上的定积分表示为:?b a dx x f )( 2. 定积分的几何意义: (1)当函数f (x )在区间[a ,b]上恒为正时,定积分?b a dx x f )(的几何意义是:y=f (x )与x=a ,x= b 及x 轴围成的曲边梯形面积,在一般情形下.?b a dx x f )(的几何意义是介于x 轴、函数f (x )的图象、以及直线x=a ,x= b 之间的各部分的面积代数和,在x 轴上方的面积取正号,x 轴下方的面积取负号. 在图(1)中:0s dx )x (f b a >=?,在图(2)中:0s dx )x (f b a <=?,在图(3)中:dx )x (f b a ?表示 函数y=f (x )图象及直线x=a ,x=b 、x 轴围成的面积的代数和. 注:函数y=f (x )图象与x 轴及直线x=a ,x=b 围成的面积不一定等于?b a dx x f )(,仅当在区间[a ,b]上f (x )恒正时,其面积才等于?b a dx x f )(. 3. 定积分的性质,(设函数f (x ),g (x )在区间[a ,b ]上可积) (1)???±=±b a b a b a dx )x (g dx )x (f dx )]x (g )x (f [ (2)??=b a b a dx x f k dx x kf )()(,(k 为常数) (3)???+=b c b a c a dx x f dx x f dx x f )()()( (4)若在区间[a , b ]上,?≥≥b a dx x f x f 0)(,0)(则 推论:(1)若在区间[a ,b ]上,??≤≤b a b a dx x g dx x f x g x f )()(),()(则 (2)??≤b a b a dx x f dx x f |)(||)(| (3)若f (x )是偶函数,则??=-a a a dx x f dx x f 0)(2)(,若f (x )是奇函数,则0)(=?-a a dx x f 4. 微积分基本定理: 一般地,若)()()(],[)(),()('a F b F dx x f b a x f x f x F b a -==?上可积,则在且 注:(1)若)()('x f x F =则F (x )叫函数f (x )在区间[a ,b ]上的一个原函数,根据

不定积分总结

不定积分

一、原函数 定义1 如果对任一I x ∈,都有 )()(x f x F =' 或 dx x f x dF )()(= 则称)(x F 为)(x f 在区间I 上的原函数。 例如:x x cos )(sin =',即x sin 是x cos 的原函数。 2 211)1ln([x x x +='++,即)1ln(2x x ++是 2 11x +的原函数。 原函数存在定理:如果函数)(x f 在区间I 上连续,则)(x f 在区间I 上一定有原函数,即存在区间I 上的可导函数)(x F ,使得对任一I x ∈,有)()(x f x F ='。 注1:如果)(x f 有一个原函数,则)(x f 就有无穷多个原函数。 设)(x F 是)(x f 的原函数,则)(])([x f C x F ='+,即C x F +)(也为)(x f 的原函数,其中C 为任意常数。 注2:如果)(x F 与)(x G 都为)(x f 在区间I 上的原函数,则)(x F 与)(x G 之差为常数,即C x G x F =-)()((C 为常数) 注3:如果)(x F 为)(x f 在区间I 上的一个原函数,则C x F +)((C 为任意常数)可表达)(x f 的任意一个原函数。 二、不定积分 定义2 在区间I 上,)(x f 的带有任意常数项的原函数,成为)(x f 在区间I 上的不定积分,记为?dx x f )(。 如果)(x F 为)(x f 的一个原函数,则 C x F dx x f +=?)()(,(C 为任意常数)

x y o )(x F y = C x F y +=)( 三、不定积分的几何意义 不定积分的几何意义如图5—1所示: 图 5—1 设)(x F 是)(x f 的一个原函数,则)(x F y =在平面上表示一条曲线,称它为 )(x f 的一条积分曲线.于是)(x f 的不定积分表示一族积分曲线,它们是由) (x f 的某一条积分曲线沿着y 轴方向作任意平行移动而产生的所有积分曲线组成的.显然,族中的每一条积分曲线在具有同一横坐标x 的点处有互相平行的切线,其斜率都等于)(x f . 在求原函数的具体问题中,往往先求出原函数的一般表达式C x F y +=)(,再从中确定一个满足条件 00)(y x y = (称为初始条件)的原函数)(x y y =.从几何上讲,就是从积分曲线族中找出一条通过点),(00y x 的积分曲线. 四、不定积分的性质(线性性质) [()()]()()f x g x dx f x dx g x dx ±=±??? ()() kf x dx k f x dx =??k ( 为非零常数)

2018年高等数学 定积分复习攻略

2018年高等数学定积分复习攻略 我们可以看到:在学习定积分之前,我们首先学习了不定积分。很多同学把不定积分与定积分搞混淆。其实不定积分是导数的逆运算,本质还是导数的延伸。而真正的积分部分是定积分。在临考前提供如下学习建议: 1.复习知识体系 在讲定积分的时候,我又回归到原来的讲法:从知识体系讲起。因为定积分这章非常重要,考试考查的内容多而广。这章包括:定积分的定义,性质;微积分基本定理;反常积分;定积分的应用。这四个部分各有侧重点。其中定积分的定义是重点;要理解微积分基本定理;要掌握定积分在几何和物理上面的应用。至于反常积分大家了解就行了。 2.深刻回顾知识点 在掌握了知识体系之后,自然就需要明确具体的重点知识点了。首先是定积分的定义及性质。大家需要深刻理解定积分的定义。我觉得同学们不仅要会用自己的话来表述定义,而且要一步一步的写出精髓。比如说从定义中体现的思想:微元法。同学们要理解分割,近似,求和,取极限这四个步骤。同时要知道其几何意义及定义中需要注意的方面。对定积分定义的考察在每年考研中是必考内容。所以希望引起大家的足够重视。至于性质,大家关键也在于理解。特别是区间可加性;比较定理;积分中值定理。对这三个性质大家一定要知道是怎么来的。考研中有关积分的证明题多多少少会用到这三个性质。所以大家只有理解了才懂得在什么时候用。然后是微积分基本定理。这个知识点非常重要。因为它定义了一种新的函数:积分上限函数。而且在一定的条件下,它的导数就是f(x)。所以我们扩展了函数类型。那么导数应用中的切线与法线;单调性;极值;凹凸性等应用就可以与积分上限函数联系了。同时提出了牛顿-莱布尼茨公式,使得我们可以用不定积分来计算定积分。希望同学们要掌握牛顿-莱布尼茨公式的证明过程。补充说一点:求定积分常用的方法是基本积分公式;换元积分法(凑微分法和换元积分法);分部积分法。其中换元积分法和分部积分法是重点。大家要理解换元积分法的思想。即我们通过复合函数求导公式推出了凑微分法;通过三角代换,根式代换等提出了换元积分法。而我们通过相乘函数的导数公式推出了分部积分法。所以大家只有知道这些方法是怎么来的才能更好的使用这些方法。接着大家要注意变限积分求导了,最好请大家自己证明下。第三个要说的是反常积分。对这一部分,同学们了解基本定义,会用定积分判断是否收敛就够了。最后,是定积分的应用。其实就是微元法在几何以及物理上面的应用。同样的,同学们要知道数学一,数学二,数学三的区别。在几何上,数学三只用掌握用定积分求面积和简单几何体的体积。而数学一和数学二还要求掌握用定积分求曲线弧长,旋转曲面面积。在物理应用方面,数学一和数学二主要掌握用定积分求变力沿直线做功,抽水做功,液太静压力和质心问题。但核心是,同学们一定要掌握微元法的思想。 3.大量做题

高中数学定积分知识点

数学选修2-2知识点总结 一、导数 1.函数的平均变化率为 =??=??x f x y x x f x x f x x x f x f ?-?+=--)()()()(111212 注1:其中x ?是自变量的改变量,可正,可负,可零。 注2:函数的平均变化率可以看作是物体运动的平均速度。 2、导函数的概念:函数)(x f y =在0x x =处的瞬时变化率是x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000,则称函数)(x f y =在点0x 处可导,并把这个极限叫做)(x f y =在0x 处的导数,记作)(0'x f 或 0|'x x y =,即)(0'x f =x x f x x f x y x x ?-?+=??→?→?)()(lim lim 0000. 3.函数的平均变化率的几何意义是割线的斜率; 函数的导数的几何意义是切线的斜率。 4导数的背景(1)切线的斜率;(2)瞬时速度;

6、常见的导数和定积分运算公式:若() g x均可导(可积),则有: f x,() 用导数求函数单调区间的步骤: ①求函数f(x)的导数'() f x ②令'() f x>0,解不等式,得x的范围就是递增区间. ③令'() f x<0,解不等式,得x的范围,就是递减区间; [注]:求单调区间之前一定要先看原函数的定义域。 7.求可导函数f(x)的极值的步骤: (1)确定函数的定义域。 (2) 求函数f(x)的导数'() f x (3)求方程'() f x=0的根 (4) 用函数的导数为0的点,顺次将函数的定义区间分成若干小开区间,并列成表格,检查/() f x在方程根左右的值的符号,如果左正右负,那么f(x)在这个根处取得极大值;如

高等数学 第七章 定积分的应用

第七章定积分的应用 一、本章提要 1.基本概念 微元法,面积微元,体积微元,弧微元,功微元,转动惯量微元,总量函数. 2.基本公式 平面曲线弧微元分式. 3.基本方法 (1)用定积分的微元法求平面图形的面积, (2)求平行截面面积已知的立体的体积, (3)求曲线的弧长, (4)求变力所作的功, (5)求液体的侧压力, (6)求转动惯量, (7)求连续函数f(x)在[]b a,区间上的平均值, (8)求平面薄片的质心,也称重心. 二、要点解析 问题1什么样的量可以考虑用定积分求解?应用微元法解决这些问题的具体步骤如何? 解析具有可加性的几何量或物理量可以考虑用定分求解,即所求量Q必须满足条件:(1)Q与变量x和x的变化区间[]b a,以及定义在该区间上某一函数f(x)有关;(2)Q在[]b a, 上具有可加性,微元法是“从分割取近似,求和取极限”的定积分基本思想方法中概括出来的,具体步骤如下: (1)选变量定区间:根据实际问题的具体情况先作草图,然后选取适当的坐标系及适当的变量(如x),并确定积分变量的变化区间[]b a,; (2)取近似找微分:在[]b x d ,+,当x d很小时运用“以 x a,内任取一代表性区间[]x 直代曲,以不变代变”的辩证思想,获取微元表达式d=()d Q f x x≈Q ?为量Q在小 ?(Q 区间[]x ,+上所分布的部分量的近似值); x x d

(3)对微元进行积分得 =d ()d b b a a Q Q f x x = ?? . 下面举例说明. 例1 用定积分求半径为R 的圆的面积. 解一 选取如图所示的坐标系,取x 为积分变量,其变化区间为[]R R ,-,分割区间 []R R ,-成若干个小区间,其代表性小区间[]x x x d ,+所对应的面积微元 x x R x x R x R A d 2d ))((d 222222-=----=, 于是 ? ? ---== R R R R x x R A A d 2d 2 2=2 πR . 解二 选取如图所示的坐标系, 取θ 为积分变量,其变化区间为[]π2,0.分割区间[]π2,0成若干个小区间,其代表性小区 间[]θθθd ,+所对应的面积微元θd 2 1d 2 R A = ,于是 2 2π20 2 π20 ππ22 1d 2 1d R R R A A =?= = = ? ? θ. 解三 选取r 为积分变量, 其变化区间为[]R ,0,如图,分割[]R ,0成若干个小区间,

关于高等数学不定积分例题思路和答案超全

关于高等数学不定积分例题思路和答案超全 Last revision on 21 December 2020

第4章 不定积分 习题4-1 1.求下列不定积分: 知识点:直接积分法的练习——求不定积分的基本方法。 思路分析:利用不定积分的运算性质和基本积分公式,直接求出不定积分! ★(1) 思路: 被积函数52 x - =,由积分表中的公式(2)可解。 解:53 2 2 23x dx x C - -==-+?

★(2) dx - ? 思路:根据不定积分的线性性质,将被积函数分为两项,分别积分。 解:1 14111 33322 23 ()2 4dx x x dx x dx x dx x x C - - =-=-=-+???? ★(3)22 x x dx +? () 思路:根据不定积分的线性性质,将被积函数分为两项,分别积分。 解:2 2 3 2122ln 23 x x x x dx dx x dx x C +=+=++? ??() ★(4) 3)x dx - 思路:根据不定积分的线性性质,将被积函数分为两项,分别积分。 解:315 3 2 2 222 3)325 x dx x dx x dx x x C -=-=-+?? ★★(5)4223311x x dx x +++? 思路:观察到422 22 3311311x x x x x ++=+++后,根据不定积分的线性性质,将被积函数分项,分别积分。 解:422 32233113arctan 11x x dx x dx dx x x C x x ++=+=++++??? ★★(6)2 21x dx x +? 思路:注意到 22222 111 1111x x x x x +-==-+++,根据不定积分的线性性质,将被积函数分项,分别积分。 解:2221arctan .11x dx dx dx x x C x x =-=-+++??? 注:容易看出(5)(6)两题的解题思路是一致的。一般地,如果被积函数为一个有理的假分式,通常先将其分解为一个 整式加上或减去一个真分式的形式,再分项积分。 ★(7)x dx x x x ?34134 (-+-) 2 思路:分项积分。 解:3411342x dx xdx dx x dx x dx x x x x --=-+-? ????34134(-+-)2

高数期末考试定积分(复习必备)

第五章 定积分 一、基本要求: 1. 理解定积分的概念、几何意义及定积分的性质. 2. 理解积分上限的函数,并掌握其求导法则. 3. 掌握牛顿——莱布尼兹公式. 4. 掌握定积分的换元法和分布积分法. 5. 理解反常积分(广义积分)的概念,会计算反常积分。了解定积分的近似计 算方法. 二、主要内容 Ⅰ.定积分概念: 1. 定积分定义:设()f x 在区间[,]a b 上有界,在[,]a b 中任意插入若干个分点 0121n n a x x x x x b -=<<<<<= .把[,]a b 分成n 个小区间1[,],(1,2,,)i i x x i n -= ,小区间的长度记为1,(1,2,,)i i i x x x i n -?=-= ,在 1[,]i i x x -上任意取一点i ξ,作 1 ()n i i i f x ξ=?∑,若0 1 l i m ()n i i i f x λξ→=??∑ 1(max{})i i n x λ≤≤=?存在. 就称该极限为()f x 在[,]a b 上的定积分.记为 1 ()l i m ()n b i i a i f x dx f x λξ→==?? ∑? ,当上述极限存在时,称()f x 在[,]a b 上可积.

2. 若()f x 在[,]a b 上连续,则()f x 在[,]a b 上可积。 3. 若()f x 在[,]a b 上有界,且只有有限个间断点,则()f x 在[,]a b 上可积. Ⅱ.定积分的几何意义 定积分()b a f x dx ?在几何上表示:由曲线()y f x =,直线x a =和x b =以及x 轴 所围图形面积的代数和 (x 轴上方的面积取正,x 轴下方的面积取负) Ⅲ.定积分的性质 1. 补充规定:(1)当a b =时,()0b a f x dx =? (2)当a b >时, ()()b a a b f x dx f x dx =-? ? 2. 性质: (1) [()()]()()b b b a a a f x g x dx f x dx g x dx - -+=+?? ? (2) ()(),()b b a a kf x dx k f x dx k =? ?为常数 (3) ()()()b c b a a c f x dx f x dx f x dx =+? ?? (4)b a dx b a =-? (5) 若在[,]a b 上,()0f x ≥,则()0,()b a f x dx a b ≥

[全]高等数学之不定积分的计算方法总结[下载全]

高等数学之不定积分的计算方法总结不定积分中有关有理函数、三角函数有理式、简单无理函数的求法,是考研中重点考察的内容,也是考研中的难点。不定积分是计算定积分和求解一阶线性微分方程的基础,所以拿握不定积分的计算方法很重要。不定积分考查的函数特点是三角函数、简单无理函数、有理函数综合考查,考查方法是换元积分法、分部积分法的综合应用。不定积分的求法的理解和应用要多做习题,尤其是综合性的习题,才能真正掌握知识点,并应用于考研。 不定积分的计算方法主要有以下三种: (1)第一换元积分法,即不定积分的凑微分求积分法; (2)第二换元积分法 (3)分部积分法常见的几种典型类型的换元法:

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当积分j/O心(X)不好计算容易计算时[使用分部私jf(A-)Jg(.v)二f(x)g(x)- J g(x)df(x).常见能使用分部积分法的类型: ⑴卩"“dx J x n srn xdx J尢"cos皿等,方法是把。',sin-t, cosx 稽是降低X的次数 是化夫In 尢9 arcsine arctanx. 例11: J (1 + 6-r )arctanAz/.r :解:arctan f xdx等,方法是把疋; Jx" arcsm11xdx

高等数学不定积分重点难点复习

不定积分 一、基本要求 1. 理解原函数概念,理解不定积分的概念及性质。 2. 掌握不定积分的基本公式、换元法、分部积分。 3. 了解有理函数及可化为有理函数的积分方法。 二、主要内容Ⅰ. 原函数与不定积分概念 三、 1.原函数 设在区间Ⅰ上)(x F 可导,且)()(' x f x F =(或dx x f x dF )()(=)就称)(x F 为)(x f 在 Ⅰ的一个原函数。 2.不定积分 在区间Ⅰ上函数)(x f 的所有原函数的集合,成为)(x f 在区间Ⅰ上的不定积分, 记作 ?dx x f )(. ?+=C x F dx x f )()( 其中)(x F 为)(x f 在Ⅰ上的一个原函数,C 为任意常数. Ⅱ.不定积分的性质 1.dx x f dx x f d )()(=? (或)())(('x f dx x f =? ) 2.C x f x df +=?)()( (或 C x f dx x f +=? )()(') 3.? =dx x f k dx x kf )()( 其中k 为非零常数. 4.? ?- - += +dx x g dx x f dx x g x f )()()]()([. Ⅲ.基本积分公式 1.C kx kdx +=? (k 为常数 2.C x u dx x u u ++=+? 111 3.C x dx x +=?ln 1 4. C x x dx +=+?arctan 12 5.C x x dx +=-?arcsin 12 6.C x dx x +=?sin cos 7.C x xdx +-=?cos sin 8.C x xdx +=? tan sec 2 9.? +-=C x xdx cot csc 2 10.C x xdx x +=?sec tan sec 11.C x xdx x +-=? csc cot csc 12.C e dx e x x +=? 13.C a a dx a x x += ? ln 1 14.C chx shxdx +=?

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