《机械能守恒定律复习课》导学案

《机械能守恒定律复习课》导学案
《机械能守恒定律复习课》导学案

《机械能守恒定律》复习课

1.明确应用机械能守恒定律分析问题的注意事项

2.掌握运用机械能守恒定律的基本步骤

3.会用机械能守恒定律灵活解决动力学问题,并体会应用该定律处理问题比牛顿定律解决问题的优越性。

★自主学习

1.明确机械能守恒定律分析解决实际问题的一般步骤:

(1)明确研究对象和它的运动过程

(2)分析研究对象在运动过程中的受力情况,弄清是否只有系统内的重力和弹力做功,判定机械能是否守恒。

(3)确定物体运动的起始和末了状态,选定零势能参考平面后确定物体在始末两状态的机械能。

(4)根据机械能守恒定律列出方程求解。

2.机械能守恒定律常用的两种表达式:

(1)E k1+E p2=E k2+E p2(意义:前后状态机械能不变)

(2)ΔE k=-ΔE p或ΔE p=-ΔE k(意义:动能或势能的增加量等于势能或动能的减少量)

★例题精析

【例题1】某人以速度v0=4m/s将质量为m的小球抛出,不计空气阻力,小球落地时的速度为8m/s,求小球刚被抛出时相对地的高度。(g取10m/s2)

解析:

【训练1】如图7-32所示,一轻弹簧固定于O 点,另一端系一重物,将重物从与悬点O 在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A 点摆向最低点的过程中( )

A.重物的重力势能减小

B.重物的重力势能增大

C.重物的机械能不变

D.重物的机械能减小

【例题2】如图7-33所示,质量均为m 的小球A 、B 、

C ,用两条长为L 的细线相连,置于高为h 的光滑水平桌面上,L >h ,A 球刚跨过桌边。若A 球、B 球相继下落着地后均不再反弹,则C 球离开桌边的速度大小为多少? 解析:

【训练2】如图7-34所示,m 1>m 2,不计摩擦和空气阻力,m 1向下运动过程中,下列说法中正确的是( ) A. m 2的机械能增加 B. m 1的机械能守恒

C. m 1和m 2的总机械能减少

D. m 1减少的机械能等于m 2增加的机械能

1.在下列情况中,物体的机械能守恒的是( ) A.手榴弹在空中飞行过程中(不急空气阻力) B.子弹射入放在光滑水平面上的木块的过程中

C.轻绳的一端系一小球,绳的另一端固定使小球在竖直平面内做圆周运动

D.小球落到竖直放置的轻弹簧上之后,小球的运动过程

图7-

32

图7-

33 图7-

34

m 2

2.下列关于机械能守恒的说法,正确的是( ) A.运动的物体,若受合外力为零,则其机械能一定守恒 B.运动的物体,若受合外力不为零,则其机械能一定守恒 C.合外力对物体不做功,物体的机械能一定守恒

D.运动的物体,若受合外力不为零,则其机械能有可能守恒

3.将一物体以速度v 从地面竖直上抛,当物体运动到离地h 高处时,它的动能恰好为重力势能的一半,则这个高度h 应为( ) A .v 2/g B. v 2/2g C. v 2/3g D. v 2/4g

4.一物体在距地面20m 高的地方以7m/s 的加速度竖直下落,则在下落过程中,物体的机械能的变化是( ) A .不变 B.减小 C.增大 D.无法确定

5.如图7-35所示,两质量相同的小球A 、B ,分别用线悬在等高的O 1、O 2点,A 球的选线比B 球的长,现把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经最低点时(以悬点为零势能点)( ) A.A 球的速度大于B 球的速度 B.A 球的动能大于B 球的动能 C.A 球的机械能大于B 球的机械能 D.A 球的机械能等于B 球的机械能

6.一个小球从光滑的半球的顶点由静止开始滚下,半球的半径为0.4m ,如图7-36所示,当物体落到地面上时的速度大小是 m/s (g 取10m/s 2)

7.如图7-37所示是一个横截面为半圆、半径为R 的光滑柱面的一部分,一根不可伸长的西线两端分别系住物体A 、B ,m A =2 m B ,从图示位置由静止开始释放A 物体,当物体B 达到最高点时,求绳的张力对物体B 所做的功。

图7-

35

图7-

36

图7-37

8.如图7-38所示,倾角α=30°的光滑斜面上通过滑轮用一根不可伸长的细线连着质量为m A = m B =10kg 的两个物体,开始时用手托住A ,A 离地高h =5m ,B 位于斜面底端,撤去手后,求:

(1)A 即将着地时,A 的动能。

(2)物体B 离开斜面低端的最短距离。(g 取10m/s 2)

★思维升华

用机械能守恒定律求解问题时:对一个物体来说,一般以选取一个合适的零

势面来解答比较简便,对于由两个或两个以上物体组成的系统,从动能和势能相互转化的角度来考虑要简便些(不用考虑零势能面)。对一个物体的运动,能用机械能守恒定律求解的习题也能用动能定理求解,也可算是另一种方法,以上观点在解题中注意体会。 ★综合实践与创新

9.如图7-39所示,物体B 静止于光滑水平桌面上,物块A 与B 之间的细绳跨过光滑的定滑轮,已知m A =m B =1kg 。当A 竖直下落0.4m 时(B 未离开桌面),A 的机械能减少多少?B 的机械能增加多少?

图7-38

图7-39

参考答案

★例题精析 例题1

解析:物体自抛出到落地,只有动能和重力势能的转化,机械能守恒,设物体抛出时的高度为h ,则抛出时机械能为2012

1mv mgh E +=,落地时的机械能为

2

22

1mv E =,由机械能守恒定律得:E 1=E 2 即:2202121mv mv mgh =+

得:m 4.2m 10

2)48(2)(2

22

02=?-=-=g v v h 根据机械能守恒公式,又可列为2

022

1210mv mv mgh -=

-,它表示小球抛出后的运动中,重力势能的减少量全部转化为小球动能的增加量。 训练1 AD 例题2

解析:A 下落过程中,A 、B 、C 组成的系统机械能守恒,A 着地后,B 下落过程中,B 、C 组成的系统机械能守恒, 解:设A 刚着地时速率为v 1

2

12

13mv mgh ?=……………①

A 着地后,设

B 刚着地时速率为v 2

2

1222

1212mv mv mgh -?=…………②

联立①②解得:gh v 3

5

2= 训练2 AD [自我测评]

1.AC

2. D

3.C

4. B

5.ABD

6. 22

7.

gR m B 3

2

+π或

gR m A 6

2

+π 8.125J 7.5m

★综合实践与创新 9.2J 2J

7.微积分基本定理练习题

7、微积分基本定理 一、选择题 1.??0 1(x 2 +2x )d x 等于( ) A.13 B.23 C .1 D.43 2.∫2π π(sin x -cos x )d x 等于( ) A .-3 B .-2 C .-1 D .0 3.自由落体的速率v =gt ,则落体从t =0到t =t 0所走的路程为( ) A.13gt 20 B .gt 2 0 C.12gt 20 D.16gt 20 4.曲线y =cos x ? ????0≤x ≤3π2与坐标轴所围图形的面积是( ) A .4 B .2 C.5 2 D .3 5.如图,阴影部分的面积是( ) A .2 3 B .2- 3 C.323 D.35 3 6.??0 3|x 2-4|d x =( ) A.213 B.223 C.233 D.25 3 7.??241 x d x 等于( ) A .-2ln2 B .2ln2 C .-ln2 D .ln2 8.若??1a ? ?? ??2x +1x d x =3+ln2,则a 等于( ) A .6 B .4 C .3 D .2 9.(2010·山东理,7)由曲线y =x 2 ,y =x 3 围成的封闭图形面积为( ) A.112 B.14 C.13 D.7 12 10.设f (x )=??? ?? x 2 0≤x <12-x 1

11.从如图所示的长方形区域内任取一个点M (x ,y ),则点M 取自阴影部分的概率为________. 12.一物体沿直线以v =1+t m/s 的速度运动,该物体运动开始后10s 内所经过的路程是________. 13.求曲线y =sin x 与直线x =-π2,x =5 4π,y =0所围图形的面积为________. 14.若a =??02x 2 d x ,b =??02x 3 d x ,c =??0 2sin x d x ,则a 、b 、c 大小关系是________. 三、解答题 15.求下列定积分: ①??0 2(3x 2+4x 3 )d x ; ② sin 2 x 2 d x . 17.求直线y =2x +3与抛物线y =x 2 所围成的图形的面积. 18.(1)已知f (a )=??0 1(2ax 2 -a 2 x )d x ,求f (a )的最大值; (2)已知f (x )=ax 2 +bx +c (a ≠0),且f (-1)=2,f ′(0)=0,??0 1f (x )d x =-2,求a ,b ,c 的值. DBCDCCDDAC 11. 13 12. 23(1132-1) 13.4-2 2 [解析] 所求面积为 =1+2+? ?? ?? 1-22=4-22. 14.[答案] c

1-定积分与微积分基本定理(理)含答案版

定积分与微积分基本定理(理) 基础巩固强化 1.求曲线y =x 2与y =x 所围成图形的面积,其中正确的是( ) A .S =?? ?0 1(x 2-x )d x B .S =?? ?0 1 (x -x 2)d x C .S =?? ?0 1 (y 2-y )d y D .S =??? 1 (y - y )d y [答案] B [分析] 根据定积分的几何意义,确定积分上、下限和被积函数. [解析] 两函数图象的交点坐标是(0,0),(1,1),故积分上限是1,下限是0,由于在[0,1]上,x ≥x 2,故函数y =x 2与y =x 所围成图 形的面积S =?? ?0 1 (x -x 2)d x . 2.如图,阴影部分面积等于( ) A .2 3 B .2-3 [答案] C [解析] 图中阴影部分面积为

S =??? -3 1 (3-x 2 -2x )d x =(3x -1 3x 3-x 2)|1 -3=32 3. 4-x 2d x =( ) A .4π B .2π C .π [答案] C [解析] 令y =4-x 2,则x 2+y 2=4(y ≥0),由定积分的几何意义知所求积分为图中阴影部分的面积, ∴S =1 4×π×22=π. 4.已知甲、乙两车由同一起点同时出发,并沿同一路线(假定为直线)行驶.甲车、乙车的速度曲线分别为v 甲和v 乙(如图所示).那么对于图中给定的t 0和t 1,下列判断中一定正确的是( ) A .在t 1时刻,甲车在乙车前面 B .在t 1时刻,甲车在乙车后面 C .在t 0时刻,两车的位置相同 D .t 0时刻后,乙车在甲车前面 [答案] A [解析] 判断甲、乙两车谁在前,谁在后的问题,实际上是判断在t 0,t 1时刻,甲、乙两车行驶路程的大小问题.根据定积分的几何意义知:车在某段时间内行驶的路程就是该时间段内速度函数的定积

微积分基本定理导学案

微积分基本定理导学案 【学习要求】 1.直观了解并掌握微积分基本定理的含义. 2.会利用微积分基本定理求函数的积分. 【学法指导】 微积分基本定理不仅揭示了导数和定积分之间的内在联系,而且还提供了计算定积分的一种有效方法. 【知识要点】 1.微积分基本定理:如果f(x)在区间[a,b]上可积,并且_________,那么?b a f(x)d x =. 2.定积分和曲边梯形面积的关系 设曲边梯形在x轴上方的面积为S上,x轴下方的面积为S下,则 (1)当曲边梯形的面积在x轴上方时,如图(1),则?b a f(x)d x=. (2)当曲边梯形的面积在x轴下方时,如图(2),则?b a f(x)d x=_______. (3)当曲边梯形的面积在x轴上方、x轴下方均存在时,如图(3),则?b a f(x)d x=,若S上=S下,则?b a f(x)d x=. 【问题探究】 探究点一微积分基本定理 问题1如下图,一个做变速直线运动的物体的运动规律是y=y(t),并且y(t)有连续的导数,由导数的概念可知,它在任意时刻t的速度v(t)=y′(t).设这个物体在时间段[a,b]内的位移为s,你能分别用y(t),v(t)表示s吗? 问题2对一个连续函数f(x)来说,是否存在唯一的F(x),使F′(x)=f(x)? 例1计算下列定积分:

(1)?211x d x ; (2)?31(2x -1x 2)d x ; (3)?0-π(cos x -e x )d x . 跟踪训练1 计算下列定积分: (1)?1025x 4d x ; (2)?31(x +1x )26x d x . 探究点二 分段函数的定积分 例2 已知函数f (x )=????? sin x ,0≤x ≤π2,1,π2≤x ≤2,x -1,2≤x ≤4. 先画出函数图象,再求这个函数在[0,4]上的定积分. 跟踪训练2 (1)设f (x )=????? x 2, x ≤0,cos x -1, x >0, 求?1-1f (x )d x ; (2)求?a -a x 2d x (a >0). 探究点三 定积分的应用 例3 计算下列定积分:?π0sin x d x ,?2ππsin x d x ,?2π0 sin x d x .由计算结果你能发现什么结论?试利用曲边梯形的面积表示所发现的结论. 跟踪训练3 求曲线y =sin x 与直线x =-π2,x =54 π,y =0所围图形的面积(如图所示). 【当堂检测】 1. (1+cos x )d x 等于 ( ) A .π B .2 C .π-2 D .π+2 2.若?a 1(2x +1x )d x =3+ln 2,则a 的值是 ( ) A .5 B .4 C .3 D .2 3.?20(x 2-23x )d x =_______ 4.已知f (x )=??? 4x -2π,0≤x ≤π2, cos x ,π2

微积分基本定理教案

1.6微积分基本定理 一:教学目标 知识与技能目标 通过实例,直观了解微积分基本定理的内容,会用牛顿-莱布尼兹公式求简单的定积分 过程与方法 通过实例探求微分与定积分间的关系,体会微积分基本定理的重要意义 情感态度与价值观 通过微积分基本定理的学习,体会事物间的相互转化、对立统一的辩证关系,培养学生辩证唯物主义观点,提高理性思维能力。 二:教学重难点 重点:通过探究变速直线运动物体的速度与位移的关系,使学生直观了解微积分基本定理 的含义,并能正确运用基本定理计算简单的定积分。 难点:了解微积分基本定理的含义 三:教学过程: 1、知识链接: 定积分的概念: 用定义计算的步骤: 2、合作探究: ⑴导数与积分的关系; 我们讲过用定积分定义计算定积分,但其计算过程比较复杂,所以不是求定积分的一般方法。有没有计算定积分的更直接方法,也是比较一般的方法呢? 下面以变速直线运动中位置函数与速度函数之间的联系为例: 设一物体沿直线作变速运动,在时刻t 时物体所在位置为S(t),速度为v(t)(()v t o ≥), 则物体在时间间隔12[,]T T 内经过的路程可用速度函数表示为2 1()T T v t dt ?。 另一方面,这段路程还可以通过位置函数S (t )在12[,]T T 上的增量12()()S T S T -来表达,即 2 1()T T v t dt ?=12()()S T S T - 而()()S t v t '=。 说出你的发现 ⑵ 微积分基本定理 对于一般函数()f x ,设()()F x f x '=,是否也有 ()()()b a f x dx F b F a =-?? 若上式成立,我们就找到了用()f x 的原函数(即满足()()F x f x '=)的数值差()()F b F a -来计算()f x 在[,]a b 上的定积分的方法。 设()()F x f x '=则在[,]a b 上,⊿y=()()F b F a - 将[,]a b 分成n 等份,在第i 个区间[x i-1,x i ]上,记⊿yi=F(x i )-F(x i-1),则 ⊿y=∑⊿y i 如下图,因为⊿h i =f(x i-1) ⊿x 而⊿y i ≈⊿h i 所以 ⊿y ≈∑⊿h i =∑f(x i-1) ⊿x 故

微积分基本定理 教案

微积分基本定理 一:教学目标 知识与技能目标 通过实例,直观了解微积分基本定理的内容,会用牛顿-莱布尼兹公式求简单的定积分 过程与方法 通过实例探求微分与定积分间的关系,体会微积分基本定理的重要意义 情感态度与价值观 通过微积分基本定理的学习,体会事物间的相互转化、对立统一的辩证关系,培养学生辩证唯物主义观点,提高理性思维能力。 二:教学重难点 重点:通过探究变速直线运动物体的速度与位移的关系,使学生直观了解微积分基 本定理的含义,并能正确运用基本定理计算简单的定积分。 难点:了解微积分基本定理的含义 三:教学过程: 1、知识链接: 定积分的概念: 用定义计算的步骤: 2、合作探究: ⑴导数与积分的关系; 我们讲过用定积分定义计算定积分,但其计算过程比较复杂,所以不是求定积分的一般方法。有没有计算定积分的更直接方法,也是比较一般的方法呢? 下面以变速直线运动中位置函数与速度函数之间的联系为例: 设一物体沿直线作变速运动,在时刻t 时物体所在位置为S(t),速度为v(t)(()v t o ≥), 则物体在时间间隔12[,]T T 内经过的路程可用速度函数表示为2 1()T T v t dt ?。 另一方面,这段路程还可以通过位置函数S (t )在12[,]T T 上的增量12()()S T S T -来表达,即 2 1()T T v t dt ?=12()()S T S T - 而()()S t v t '=。 说出你的发现 ⑵ 微积分基本定理 对于一般函数()f x ,设()()F x f x '=,是否也有 ()()()b a f x dx F b F a =-?? 若上式成立,我们就找到了用()f x 的原函数(即满足()()F x f x '=)的数值差

高中数学16微积分基本定理(教案)

三、教学过程 1、复习: 定积分的概念及用定义计算 2、引入新课 我们讲过用定积分定义计算定积分,但其计算过程比较复杂,所以不是求定积分的一般方法。我们必须寻求计算定积分的新方法,也是比较一般的方法。 变速直线运动中位置函数与速度函数之间的联系 设一物体沿直线作变速运动,在时刻t 时物体所在位置为S(t),速度为v(t)(()v t o ≥), 则物体在时间间隔12[,]T T 内经过的路程可用速度函数表示为 2 1 ()T T v t dt ? 。 另一方面,这段路程还可以通过位置函数S (t )在12[,]T T 上的增量12()()S T S T -来表达,即 2 1 ()T T v t dt ? =12()()S T S T - 而()()S t v t '=。 对于一般函数()f x ,设()()F x f x '=,是否也有 ()()()b a f x dx F b F a =-? 若上式成立,我们就找到了用()f x 的原函数(即满足()()F x f x '=)的数值差()()F b F a -来计算 ()f x 在[,]a b 上的定积分的方法。 注:1:定理 如果函数()F x 是[,]a b 上的连续函数()f x 的任意一个原函数,则 ()()()b a f x dx F b F a =-? 证明:因为()x Φ= ()x a f t dt ? 与()F x 都是()f x 的原函数,故 ()F x -()x Φ=C (a x b ≤≤) 其中C 为某一常数。 令x a =得()F a -()a Φ=C ,且()a Φ= ()a a f t dt ? =0 即有C=()F a ,故()F x =()x Φ+()F a ∴ ()x Φ=()F x -()F a =()x a f t dt ? 令x b =,有 ()()()b a f x dx F b F a =-? 此处并不要求学生理解证明的过程 为了方便起见,还常用()|b a F x 表示()()F b F a -,即 ()()|()()b b a a f x dx F x F b F a ==-? 该式称之为微积分基本公式或牛顿—莱布尼兹公式。它指出了求连续函数定积分的一般方法,把求 定积分的问题,转化成求原函数的问题,是微分学与积分学之间联系的桥梁。 它不仅揭示了导数和定积分之间的内在联系,同时也提供计算定积分的一种有效方法,为后面的学习奠定了基础。因此它在教材中处于极其重要的地位,起到了承上启下的作用,不仅如此,它甚至给微积分学的发展带来了深远的影响,是微积分学中最重要最辉煌的成果。

牛顿-莱布尼茨公式的详细证明

牛顿—莱布尼茨公式 ● 前言 此证明主要是献给那些无论如何,竭斯底里都想知道自已手上这条无与伦比公式背后的秘密的高中生。 公式的证明首先是从定积分的基本性质和相关定理的证明开始,然后给出积分上限函数的定义,最后总揽全局,得出结论。证明过程会尽可能地保持严密,也许你会不太习惯,会觉得多佘,不过在一些条件上如函数f(x),我们是默认可积的。 所有证明过程都是为后续的证明做铺掂的,都是从最低层最简单开始的,所以你绝对,注意,请注意,你是绝对能看懂的,对于寻求真理的人,你值得看懂! (Ps :如果你不太有耐心,我建议你别看了,因为这只会让你吐出垃圾两个字) ● 定积分性质的证明 首先给出定积分的定义: 设函数f(x)在区间[a,b]上连续,我们在区间[a,b]上插入n-1个点分成n 个区间 [a,x 1],[x 1,x 2]…[x n ,x n-1],其中x 0=a ,x n =b ,第i 个小区间?x i = x i -x i-1(i=1,2…n)。 由它的几何意义,我们是用无数个小矩形的面积相加去模拟它的面积,因此任一个小矩形的面积可表示为?S i =f(εi ) ?x i ,为此定积分可以归结为一个和式的极限 即: 性质1:证明?b a c dx = C(b-a),其中C 为常数. 几何上这就是矩形的面积 性质2:F(x)和G(x)为函数z(x)的两个原函数,证明F(x)=G(x)+C,C 为常数. 设K(x)=F(x)-G(x) 定义域为K 1021110()lim ()lim (...)lim ()()n b i i n n a n n i n n f x dx f x c x x x x x x c x x c b a ε-→∞→∞=→∞=?=-+-++-=-=-∑?0()()() ()()()()()0 ()()()lim 0x F x G x z x K x F x G x z x z x K x x K x K x x ?→''=='''∴=-=-=+?-'∴==?Q 1()lim ()n b a n i i i f x dx f x ε→∞==?∑ ?

微分学的基本定理

微分学的基本定理 【费马(Fermat)定理】 若(i)函数)(x f 在0x 点得某一邻域),(0δx O 内有定义,并且在此邻域内恒有 )(x f )(0x f ≤, 或者)(x f )(0x f ≥; (ii)函数)(x f 在0x 点可导, 则有 0)(0='x f 证明我们对)(x f 的情形给出假设证明.由于假设)(0x f '存在,按定义,也就是 +'f (0x )=-'f (0x )=f '(0x ), 另一方面,由于)(x f )(0x f ≤,所以对(δ+00,x x )内的各点x ,有 ≤--0 0)()(x f x f 0;而对(00,x x δ-)内的各点x ,有 0)()(0 0≥--x f x f .再由极限性质得 )(0x f '=+'f (0x )=lim 0+→o x x ≤--00)()(x x x f x f 0,)(0x f '=-'f (0x )=lim 0 -→o x x 0)()(00≥--x x x f x f .而)(0x f '是一个定数,因此它必须等于零,即)(0x f '=0. 对于)(x f )(0x f ≥的情形,也可相仿证明. 这个定理的几何意义是:如果曲线)(x f y =在0x 点具有极大值(也就是函数)(x f 在0x 点的值不小于)(x f 在0x 点近旁的其他点上的值)或者曲线)(x f y =在0x 点具有极小值(也就是函数)(x f 在0x 点的值不大于)(x f 在0x 点近旁的其他点上的值),并且曲线

)(x f y =在0x 点具有切线l ,那么,费马定理就表明了切线l 必为水平线. 【拉格朗日(Lagrange)中值定理】 这个定理也称为微分学的中值定理,它是微分学中的一个很重要的定理. 若函数)(x f 满足 (i) 在[]b a ,连续;(ii)在(b a ,)可导, 则在(b a ,)内至少存在一点ξ,使 )(ξf '=a b a f b f --)()(.这个定理从几何图形上看是很明显的.画出[]b a ,上的一条曲线)(x f y =,连接A,B 两点,作弦AB,它的斜率是 = ?tan a b a f b f --)()(.下面对此定理给以证明. 证明不妨假设)(x f 在[]b a ,上不恒为常数.因为如果)(x f 恒为常数,则0)(='x f 在(b a ,)上处处成立,这时定理的结论是明显的. 由于)(x f 在[]b a ,连续,由闭区间连续函数的性质,)(x f 必在[]b a ,上达到其最大值M 和最小值m,我们分两种情形来证明. (1)考虑特殊情形,)()(b f a f =.由于)(x f 不恒为常数,所以此时必有M >m,且M 和m 中至少有一个不等式.这时根据闭区间上连续函数的性质,在(b a ,)内至少有一点ξ,使得))(()(m f M f ==ξξ或者,于是对(b a ,)内任一点x ,必有 )) ()()(()(ξξf x f f x f ≥≤或于是由费马定理,即得 0)(='ξf . 而此时0)()(=-a f b f ,这就证明了定理成立. 对于这样特殊情况的中值定理,也叫【罗尔(Rolle)定理】. (2)考虑一般情形,)()(b f a f ≠.此时,作辅助函数[] 1

人教A版导学案-微积分基本定理.doc

导学案:微积分基本定理 学习目标 1、通过实例,直观了解微积分基本定理的含义,会用牛顿-莱布尼兹公式求简单的定积分. 2、通过实例体会用微积分基本定理求定积分的方法. 教学重点:通过探究变速直线运动物体的速度与位移的关系,使学生直观了解微积分基本定理的含义,并能正确运用基本定理计算简单的定积分. 教学难点:了解微积分基本定理的含义. 一、自主学习: 1.定积分的定义:, 2.定积分记号: _____________________________________________ 思想与步骤_________________________________________ 几何意义. __________________________________________ '(x2+i)rfx= r(公)吹= 3.用微积分基本定理求定积分j ( 二、新知探究 新知1:微积分基本定理: 背景:我们讲过用定积分定义计算定积分,但如果要计算么,其计算过程比较复杂,所以不是Jo Jl X 求定积分的一般方法。我们必须寻求计算定积分的新方法,也是比较一般的方法。 探究问题1:变速直线运动中位置函数S(t)与速度函数v(t)之间的联系 设一物体沿直线作变速运动,在时刻t时物体所在位置为s(t),速度为v(t) ( v(r)>^), 则物体在时间间隔[T^T2]内经过的路程记为S ,则 一方面:用速度函数v(t)在时间间隔(7;,7;]求积分,可把路程S = S=V 另一方面:通过位置函数S (t)在[7;,%]的图像看这段路程S还可以表示为S(7;) — S(&) 探究问题2: 位置函数S (t)与某一时刻速度函数v (t)之间的关系式为 S'Q) = v(z) 上述两个方面中所得的路程S可表达为 ) \\(t)dt = S = S^)-S(T 2 上面的过程给了我们启示 上式给我们的启示:我们找到了用/3)的原函数(即满足F\x) = /(x))的数值差F(b) — F0)来计算/(%)在[a.b]上的定积分的方法。 定理如果函数F(x)是上的连续函数/3)的任意一个原函数,则 该式称之为微积分基本公式或牛顿一莱布尼兹公式。它指出了求连续函数定积分的一般方法,把求定积分的问题,转化成求原函数的问题,是微分学与积分学之间联系的桥梁。它不仅揭示了导数和定积分之间的内在联系,同时也提供计算定积分的一?种有效方法。

定积分及微积分基本定理练习题及答案

1.4定积分与微积分基本定理练习题及答案 1.(2011·一中月考)求曲线y =x2与y =x 所围成图形的面积,其中正确的是( ) A .S =??01(x2-x)dx B .S =??01(x -x2)dx C .S =??01(y2-y)dy D .S =??01(y -y)dy [答案] B [分析] 根据定积分的几何意义,确定积分上、下限和被积函数. [解读] 两函数图象的交点坐标是(0,0),(1,1),故积分上限是1,下限是0,由于在[0,1]上,x ≥x2,故函数y =x2与y =x 所围成图形的面积S =??0 1(x -x2)dx. 2.(2010·日照模考)a =??02xdx ,b =??02exdx ,c =??02sinxdx ,则a 、b 、c 的大小关系是 ( ) A .a2,c =??02sinxdx =- cosx|02=1-cos2∈(1,2), ∴c

微积分基本定理导学案

课题:1.6微积分基本定理 一、学习目标 1.通过实例直观了解微积分积分定理的含义. 2.熟练地用微积分积分定理计算微积分. 二、教学重难点 教学重点:理解微积分基本定理的含义,并能用定理计算简单的定积分.教学难点:理解微积分基本定理的含义. 自学指导自学检测及课堂展示 阅读课本 54 - 51 P完成右框内容1.复习定积分的性质 ① b a kf(x)dx= ? . ② b 12 a [f(x)f(x)]dx= ± ? . ③ b a f(x)dx= ? . 2.微积分基本定理 (1)一般地,如果) (x f是区间[]b a,上的连续函数并且)( ) (x f x F= ',那么= ?b a dx x f) (___________ .这个结论叫做微积分基本定理,也叫做. (2)符合表示:= ?b a dx x f) (= . 【即式训练1】用微积分基本定理求简单函数的定积分. (1) 12 x dx ?;(2)()dx x x ?- 1 22; (3)?102dx e x (4)?- - 2 2) 4 )( 2 4(dx x x 【变式训练1】计算下列定积分:?π0sin xdx,?ππ2sin xdx,?π20sin xdx. 由计算结果你能发现什么结论?试利用曲边梯形的面积表示所发现的结论. 3:用微积分基本定理求分段函数的定积分

A层 1.下列积分正确的是( ) 2.dx x ?-- 1 1 2 1等于( ) A. 4 π B. 2 π C.π D.π2 B层 3.dx x ?11-等于( ) A. ?11-xdx B. dx ?11- C. ?-01-) (dx x+?10xdx D. ?01-xdx+?-10) (dx x C层 5.已知?--= - a a dx x8 )1 2(,求a的值. 【即时训练2】.求函数 3(01) () (14) x x f x x x ?≤≤ ? =? <≤ ?? 在区间[0,4]上的积分.

定积分与微积分基本定理1

第23练 定积分与微积分基本定理 一、选择题 1.(2016·安徽示范高中联考)??1 e ? ????2x +1x d x 等于( ) A .e 2 -2 B .e -1 C .e 2 D .e +1 2.从空中自由下落的一物体,在第一秒末恰经过电视塔塔顶,在第二秒末物体落地,已知自由落体的运动速度为v =gt (g 为常数),则电视塔高为( ) A.1 2g B .g C.32 g D .2g 3.(2016·江西师大附中期末)若? ?1 2(x -a )d x =∫π 40cos 2x d x ,则a 等于( ) A .-1 B .1 C .2 D .4 4.(2016·淄博一模)如图所示,曲线y =x 2 -1,x =2,x =0,y =0围成的阴影部分的面积为( ) A .??02|x 2 -1|d x B.???? ??02(x 2 -1)d x C.??0 2(x 2 -1)d x D.??01(x 2 -1)d x +??1 2(1-x 2 )d x

5.(2016·天津蓟县期中)由直线y =x 和曲线y =x 3 围成的封闭图形面积为( ) A.14 B.12 C .1 D .2 6.(2016·辽宁师大附中期中)定积分??0 1x (2-x )d x 的值为( ) A.π4 B. π2 C .π D .2π 7.(2016·山西四校联考)定积分??-2 2|x 2 -2x |d x 等于( ) A .5 B .6 C .7 D .8 8.若函数f (x ),g (x )满足? ?1-1f (x )g (x )d x =0,则称f (x ),g (x )为区间[-1,1]上的一组 正交函数.给出三组函数: ①f (x )=sin 12x ,g (x )=cos 12x ;②f (x )=x +1,g (x )=x -1;③f (x )=x ,g (x )=x 2 . 其中为区间[-1,1]上的正交函数的组数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3 二、填空题 9.(2016·江西高安二中段考)已知? ?a -a(sin x +3x 2 )d x =16,则正实数a 的值为________. 10.(2017·德州月考)如图,已知点A ? ?? ??0,14,点P (x 0,y 0)(x 0>0)在曲线y =x 2 上,若阴影 部分面积与△OAP 面积相等,则x 0=________. 11.设变力F (x )作用在质点M 上,使M 沿x 轴正向从x =1运动到x =10,已知F (x )=x 2 +1且方向和x 轴正向相同,则变力F (x )对质点M 所做的功为________ J(x 的单位:m ;力的单位:N). 12.(2016·洛阳统考)用min{a ,b }表示a ,b 两个数中的较小的数,设f (x )=min{x 2 ,x },那么由函数y =f (x )的图象、x 轴、直线x =1 2和直线x =4所围成的封闭图形的面积为 ________.

微积分基本定理

微积分基本定理(教案)(总4 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

微积分基本定理 一:教学目标 知识与技能目标 通过实例,直观了解微积分基本定理的内容,会用牛顿-莱布尼兹公式求简单的定积分 过程与方法 通过实例探求微分与定积分间的关系,体会微积分基本定理的重要意义 情感态度与价值观 通过微积分基本定理的学习,体会事物间的相互转化、对立统一的辩证关系,培养学生辩证唯物主义观点,提高理性思维能力。 二:教学重难点 重点:通过探究变速直线运动物体的速度与位移的关系,使学生直观了解微积 分基本定理的含义,并能正确运用基本定理计算简单的定积分。 难点:了解微积分基本定理的含义 三:教学过程: 1、知识链接: 定积分的概念: 用定义计算的步骤: 2、合作探究: ⑴导数与积分的关系; 我们讲过用定积分定义计算定积分,但其计算过程比较复杂,所以不是求定积分的一般方法。有没有计算定积分的更直接方法,也是比较一般的方法呢? 下面以变速直线运动中位置函数与速度函数之间的联系为例: 设一物体沿直线作变速运动,在时刻t 时物体所在位置为S(t),速度为v(t)(()v t o ≥), 则物体在时间间隔12[,]T T 内经过的路程可用速度函数表示为2 1()T T v t dt ?。 另一方面,这段路程还可以通过位置函数S (t )在12[,]T T 上的增量12()()S T S T -来表达,即 2 1()T T v t dt ?=12()()S T S T - 而()()S t v t '=。 说出你的发现 ⑵ 微积分基本定理 对于一般函数()f x ,设()()F x f x '=,是否也有 ()()()b a f x dx F b F a =-??

《142微积分基本定理》导学案5.doc

《1?4?2微积分基本定理》导学案5 【课标转述】 通过实例,直观了解微积分基本定理的含义。 【学习目标】 1、通过实例,直观了解微积分基本定理的含义,会用牛顿-莱布尼兹公式求简单的定积分 2、通过实例体会用微积分基本定理求定积分的方法 【学习过程】 一、复习: 定积分的概念: 用定义计算定积分方法步骤: 二、新课探究: 我们讲过用定积分定义计算定积分,但其计算过程比较复杂,所以不是求定积分的一般方法。我们必须寻求计算定积分的新方法,也是比较-?般的方法。 变速直线运动中位置函数与速度函数之I、可的联系 设一物体沿直线作变速运动,在时刻t时物体所在位置为s(t),速度为V(t)(v(r)>

I f(x)dx = F(b) — F(ci) J a 若上式成立,我们就找到了用f(力的原函数(即满足^,(劝二广(兀))的数值差 F(b) —F(G)来计算/(x)在[a,b]上的定积分的方法。 注:1、定理如果函数F(X)是⑺小]上的连续函数f(劝的任意一个原函数,则f(x)dx = F(b) — F(a) 2、为了方便起见,还常用尸(兀)『表示F(b)_F(a),即 b > f(x)dx = F(x)^=F(b)-F(a) 该式称之为微积分基本公式或牛顿一莱布尼兹公式。它指出了求连续函数定积分的一般方法,把求定积分的问题,转化成求原函数的问题,是微分学与积分学之间联系的桥梁。它不仅揭示了导数和定积分Z间的内在联系,同时也提供计算定积分的一种有效方法,为后面的学习奠定了基础。因此它在教材中处于极其重要的地位,起到了承上启下的作用,不仅如此,它甚至给微积分学的发展带来了深远的影响,是微积分学中最重要最辉煌的成果。 例1 ?计算下列定积分: ⑵『(2—加 J1 X 解:(1) (2) 例2.计算下列定积分: J。sin AZ Z X J sin AZ Z T, J()sin xdx 由计算结果你能发现什么结论?试利用曲边梯形的血积表示所发现的结论。 解: 可以发现,定积分的值可能取正值也可能取负值,还可能是0: (1 )当对应的曲边梯形位于x轴上方时(图1 ),定积分的值取正值,且等于曲边梯 形的面积;

《微积分基本定理》导学案

sx-14-(2-2)-026 1.6《微积分基本定理》导学案 编写:刘威 审核:陈纯洪 编写时间:2014.5.13 班级_____组名_______姓名_______等级_______ 【学习目标】 1. 通过实例,直观了解微积分基本定理的含义,会用牛顿-莱布尼兹公式求简单的定积分; 2. 通过探究变速直线运动物体的速度与位移的关系,使学生直观了解微积分基本定理的含义,并能正确运用基本定理计算简单的定积分。 【重点与难点】: 重点:微积分基本定理(牛顿-莱布尼兹公式及其运用 难点:微积分基本定理的含义 【知识链接】 知识点一:微积分基本定理 自学教材 51—53页.探究一下导数和定积分的联系

). 知识点二:利用微积分基本定理求定积分 阅读教材53-54,完成下列问题

()()1 3222 20111::1;22;(3)(2cos sin 1)dx x dx x x dx x x π --?? -+- ?? ?? ??例计算下列定积分 202:,()f x dx ≤≤??≤? ?2x 0x 1 例设f(x)=求5 1

微积分基本定理教案

微积分基本定理教案 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.

微积分基本定理 一:教学目标 知识与技能目标 通过实例,直观了解微积分基本定理的内容,会用牛顿-莱布尼兹公式求简单的定积分 过程与方法 通过实例探求微分与定积分间的关系,体会微积分基本定理的重要意义 情感态度与价值观 通过微积分基本定理的学习,体会事物间的相互转化、对立统一的辩证关系,培养学生辩证唯物主义观点,提高理性思维能力。 二:教学重难点 重点:通过探究变速直线运动物体的速度与位移的关系,使学生直观了解微积分基本定理的含 义,并能正确运用基本定理计算简单的定积分。 难点:了解微积分基本定理的含义 三:教学过程: 1、知识链接: 定积分的概念: 用定义计算的步骤: 2、合作探究: ⑴导数与积分的关系; 我们讲过用定积分定义计算定积分,但其计算过程比较复杂,所以不是求定积分的一般方法。有没有计算定积分的更直接方法,也是比较一般的方法呢 下面以变速直线运动中位置函数与速度函数之间的联系为例: 设一物体沿直线作变速运动,在时刻t 时物体所在位置为S(t),速度为v(t)(()v t o ≥), 则物体在时间间隔12[,]T T 内经过的路程可用速度函数表示为2 1()T T v t dt ?。 另一方面,这段路程还可以通过位置函数S (t )在12[,]T T 上的增量12()()S T S T -来表达,即 2 1()T T v t dt ?=12()()S T S T - 而()()S t v t '=。 说出你的发现 ⑵ 微积分基本定理 对于一般函数()f x ,设()()F x f x '=,是否也有 ()()()b a f x dx F b F a =-? 若上式成立,我们就找到了用()f x 的原函数(即满足()()F x f x '=)的数值差()()F b F a -来计算()f x 在[,]a b 上的定积分的方法。 设()()F x f x '=则在[,]a b 上,⊿y=()()F b F a - 将[,]a b 分成n 等份,在第i 个区间[x i-1,x i ]上,记⊿yi=F(x i )-F(x i-1),则 ⊿y=∑⊿y i 如下图,因为⊿h i =f(x i-1) ⊿x 而⊿y i ≈⊿h i 所以 ⊿y ≈∑⊿h i =∑f(x i-1) ⊿x 故 ⊿y=lim ∑⊿h i =∑f(x i-1) ⊿x= ?b a dx x f )( 即?b a dx x f )(=()()F b F a -

人教新课标版数学高二-2-2导学案 1.6 微积分基本定理

1.6 微积分基本定理 (结合配套课件、作业使用,效果更佳) 周;使用时间17 年 月 日 ;使用班级 ;姓名 【学习目标】 1.直观了解并掌握微积分基本定理的含义. 2.会利用微积分基本定理求函数的积分. 重点:会利用微积分基本定理求函数的积分. 难点:直观了解并掌握微积分基本定理的含义. 【检查预习】预习课本,完成导学案“自主学习”部分,准备上课回答. 【自主学习】 知识点一 微积分基本定理(牛顿—莱布尼茨公式) 思考1 已知函数f (x )=2x +1,F (x )=x 2+x ,则?10 (2x +1)d x 与F (1)-F (0)有什么关系? 思考2 对一个连续函数f (x )来说,是否存在唯一的F (x ),使得F ′(x )=f (x )? 1.微积分基本定理 (1)条件:f (x )是区间[a ,b ]上的连续函数,并且 ; (2)结论:?b a f (x )d x = ; (3)符号表示:?b a f (x )d x = = 2.常见的原函数与被积函数关系 (1)?b a C d x =Cx |b a (C 为常数). (2)?b a x n d x = ??1n +1x n +1b a (n ≠-1). (3)?b a sin x d x =-cos x |b a . (4)?b a cos x d x =sin x |b a . (5)?b a 1x d x =ln x |b a (b >a >0). (6)?b a e x d x =e x |b a . (7)?b a a x d x = ??a x ln a b a (a >0且a ≠1). (8)?b a x d x = ???23x 3 2b a (b >a >0). 知识点二 定积分和曲边梯形面积的关系 思考 定积分与曲边梯形的面积一定相等吗? 设曲边梯形在x 轴上方的面积为S 上,在x 轴下方的面积为S 下,则 (1)当曲边梯形在x 轴上方时,如图①,则?b a f (x )d x = (2)当曲边梯形在x 轴下方时,如图②,则?b a f (x )d x =

最新214定积分与微积分的基本定理-副本

214定积分与微积分的基本定理-副本

第十四节定积分与微积分基本定理 [备考方向要明了] 考什么怎么考 1.了解定积分的实际背 景,了解定积分的基本思 想,了解定积分的概念. 2.了解微积分基本定理的含义. 1.考查形式多为选择题或填空题. 2.考查简单定积分的求解.如2012年江西T11等. 3.考查曲边梯形面积的求解.如2012年湖北T3, 山东T15,上海T13等. 4.与几何概型相结合考查.如2012年福建T6等. [归纳·知识整合] 1.定积分 (1)定积分的相关概念 在∫b a f(x)d x中,a,b分别叫做积分下限与积分上限,区间[a,b]叫做积分区间,f(x)叫做被积函数,x叫做积分变量,f(x)d x叫做被积式. (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 f(x)d x的几何意义是由直线x=a,x =b(a≠b),y=0和曲线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积(左图中阴影部分). ②一般情况下,定积分∫b a f(x)d x的几何意义是介于x轴、曲线f(x)以及直线x=a,x=b 之间的曲边梯形面积的代数和(右上图中阴影所示),其中在x轴上方的面积等于该区间上的积分值,在x轴下方的面积等于该区间上积分值的相反数. (3)定积分的基本性质 ①∫b a kf(x)d x=k∫b a f(x)d x. ②∫b a[f1(x)±f2(x)]d x=∫b a f1(x)d x±∫b a f2(x)d x. ③∫b a f(x)d x=∫c a f(x)d x+∫b c f(x)d x.

[探究] 1.若积分变量为t ,则∫b a f (x )d x 与∫b a f (t )d t 是否相等? 提示:相等. 2.一个函数的导数是唯一的,反过来导函数的原函数唯一吗? 提示:一个函数的导数是唯一的,而导函数的原函数则有无穷多个,这些原函数之间都相差一个常数,在利用微积分基本定理求定积分时,只要找到被积函数的一个原函数即可,并且一般使用不含常数的原函数,这样有利于计算. 3.定积分∫b a [f (x )-g (x )]d x (f (x )>g (x ))的几何意义是什么? 提示:由直线x =a ,x =b 和曲线y =f (x ),y =g (x )所围成的曲边梯形的面积. 2.微积分基本定理 如果f (x )是区间[a ,b ]上的连续函数,并且F ′(x )=f (x ),那么∫b a f (x )d x =F (b )-F (a ), 这个结论叫做微积分基本定理,又叫做牛顿—莱布尼兹公式. 为了方便,常把F (b )-F (a )F (x )|b a ,即 ∫b a f (x )d x =F (x )|b a =F (b )-F (a ). [自测·牛刀小试] 1.∫421x d x 等于( ) A .2ln 2 B .-2ln 2 C .-ln 2 D .ln 2 解析:选D ∫421x d x =ln x |42=ln 4-ln 2=ln 2. 2.(教材习题改编)一质点运动时速度和时间的关系为V (t )=t 2-t +2,质点作直线运动,则此物体在时间[1,2]内的位移为( ) A.176 B.14 3 C.136 D.116 解析:选A S =∫21(t 2 -t +2)d t = ???? ??13t 3-12t 2+2t 21=176. 3.(教材习题改编)直线x =0,x =2,y =0与曲线y =x 2所围成的曲边梯形的面积为________. 解析:∫20x 2 d x =13x 3 |20=83. 答案:83 4.(教材改编题)∫101-x 2 d x =________.

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