《高中數(shù)學(xué)北師大版選修22教案:第4章 微積分基本定理 第二課時(shí)參考教案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué)北師大版選修22教案:第4章 微積分基本定理 第二課時(shí)參考教案(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2019版數(shù)學(xué)精品資料(北師大版)
微積分基本定理
第二課時(shí)
一:教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能目標(biāo):通過(guò)實(shí)例,直觀了解微積分基本定理的含義,會(huì)用牛頓-萊布尼茲公式求簡(jiǎn)單的定積分
過(guò)程與方法:通過(guò)實(shí)例體會(huì)用微積分基本定理求定積分的方法
情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)微積分基本定理的學(xué)習(xí),體會(huì)事物間的相互轉(zhuǎn)化、對(duì)立統(tǒng)一的辯證關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義觀點(diǎn),提高理性思維能力。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)通過(guò)探究變速直線運(yùn)動(dòng)物體的速度與位移的關(guān)系,使學(xué)生直觀了解微積分基本定理的含義,并能正確運(yùn)用基本定理計(jì)算簡(jiǎn)單的定積分。
難點(diǎn) 了解微積分基本定理的含義
三、教學(xué)方法:探析歸納,講練結(jié)合
四
2、、教學(xué)過(guò)程
(一)、復(fù)習(xí):定積分的概念及用定義計(jì)算
(二)、探究新課
我們講過(guò)用定積分定義計(jì)算定積分,但其計(jì)算過(guò)程比較復(fù)雜,所以不是求定積分的一般方法。我們必須尋求計(jì)算定積分的新方法,也是比較一般的方法。
變速直線運(yùn)動(dòng)中位置函數(shù)與速度函數(shù)之間的聯(lián)系
設(shè)一物體沿直線作變速運(yùn)動(dòng),在時(shí)刻t時(shí)物體所在位置為S(t),速度為v(t)(),則物體在時(shí)間間隔內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程可用速度函數(shù)表示為。
另一方面,這段路程還可以通過(guò)位置函數(shù)S(t)在上的增量來(lái)表達(dá),即 =
而。
對(duì)于一般函數(shù),設(shè),是否也有
若上式成立,我們就找到了用的原函數(shù)(即滿足)的數(shù)值差來(lái)計(jì)算在上的定積分的方法。
注:1:
3、定理 如果函數(shù)是上的連續(xù)函數(shù)的任意一個(gè)原函數(shù),則
證明:因?yàn)?與都是的原函數(shù),故-=C()
其中C為某一常數(shù)。 令得-=C,且==0
即有C=,故=+ =-=
令,有
此處并不要求學(xué)生理解證明的過(guò)程
為了方便起見,還常用表示,即
該式稱之為微積分基本公式或牛頓—萊布尼茲公式。它指出了求連續(xù)函數(shù)定積分的一般方法,把求定積分的問(wèn)題,轉(zhuǎn)化成求原函數(shù)的問(wèn)題,是微分學(xué)與積分學(xué)之間聯(lián)系的橋梁。 它不僅揭示了導(dǎo)數(shù)和定積分之間的內(nèi)在聯(lián)系,同時(shí)也提供計(jì)算定積分的一種有效方法,為后面的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。因此它在教材中處于極其重要的地位,起到了承上啟下的作用,不僅如此,它甚至給微積分學(xué)的發(fā)展帶來(lái)
4、了深遠(yuǎn)的影響,是微積分學(xué)中最重要最輝煌的成果。
例1.計(jì)算下列定積分:
(1); (2)。
解:(1)因?yàn)椋?
所以。
(2))因?yàn)椋?
所以
。
練習(xí):計(jì)算
解:由于是的一個(gè)原函數(shù),所以根據(jù)牛頓—萊布尼茲公式有
===
例2.計(jì)算下列定積分:。
由計(jì)算結(jié)果你能發(fā)現(xiàn)什么結(jié)論?試?yán)们吿菪蔚拿娣e表示所發(fā)現(xiàn)的結(jié)論。
解:因?yàn)?,所?
,
,
.
可以發(fā)現(xiàn),定積分的值可能取正值也可能取負(fù)值,還可能是0:
( l )當(dāng)對(duì)應(yīng)的曲邊梯形位于 x 軸上方時(shí)(圖1.6一3 ) ,定積分的值取正值,且等于曲邊梯形的面積;
圖1 . 6 一 3 ( 2 )
5、
(2)當(dāng)對(duì)應(yīng)的曲邊梯形位于 x 軸下方時(shí)(圖 1 . 6 一 4 ) ,定積分的值取負(fù)值,且等于曲邊梯形的面積的相反數(shù);
( 3)當(dāng)位于 x 軸上方的曲邊梯形面積等于位于 x 軸下方的曲邊梯形面積時(shí),定積分的值為0(圖 1 . 6 一 5 ) ,且等于位于 x 軸上方的曲邊梯形面積減去位于 x 軸下方的曲邊梯形面積.
例3.A、B兩站相距7.2km,一輛電車從A站B開往站,電車開出ts后到達(dá)途中C點(diǎn),這一段的速度為1.2t(m/s),到C點(diǎn)的速度為24m/s,從C點(diǎn)到B點(diǎn)前的D點(diǎn)以等速行駛,從D點(diǎn)開始剎車,經(jīng)ts后,速度為(24-1.2t)m/s,在B點(diǎn)恰好停車,試求
(1
6、)A、C間的距離;(2)B、D間的距離;(3)電車從A站到B站所需的時(shí)間。
分析:作變速直線運(yùn)動(dòng)的物體所經(jīng)過(guò)的路程s,等于其速度函數(shù)v=v(t)(v(t)≥0)在時(shí)間區(qū)間[a,b]上的定積分,即
略解:(1)設(shè)A到C的時(shí)間為t1則1.2t=24, t1=20(s),則AC=
(2)設(shè)D到B的時(shí)間為t21則24-1.2t2=0, t21=20(s),
則DB=
(3)CD=7200-2240=6720(m),則從C到D的時(shí)間為280(s),則所求時(shí)間為20+280+20=320(s)
微積分基本定理揭示了導(dǎo)數(shù)和定積分之間的內(nèi)在聯(lián)系,同時(shí)它也提供了計(jì)算定積分的一種有效方法.微積分基本定理是微積分學(xué)中最重要的定理,它使微積分學(xué)蓬勃發(fā)展起來(lái),成為一門影響深遠(yuǎn)的學(xué)科,可以毫不夸張地說(shuō),微積分基本定理是微積分中最重要、最輝煌的成果.
四:課堂小結(jié):
本節(jié)課借助于變速運(yùn)動(dòng)物體的速度與路程的關(guān)系以及圖形得出了特殊情況下的牛頓-萊布尼茲公式.成立,進(jìn)而推廣到了一般的函數(shù),得出了微積分基本定理,得到了一種求定積分的簡(jiǎn)便方法,運(yùn)用這種方法的關(guān)鍵是找到被積函數(shù)的原函數(shù),這就要求大家前面的求導(dǎo)數(shù)的知識(shí)比較熟練,希望,不明白的同學(xué),回頭來(lái)多復(fù)習(xí)!
五:教學(xué)后記: