1.5.3.2定积分的定义及几何意义相关题型
定积分的例题分析及解法
定积分的例题分析及解法本章的基本内容是定积分的概念、计算和应用 一、定积分的概念1．定积分是下列和式的极限xi i f dx x f i nba∆∑==→⎰)(lim )(10ξλ其中{}xi ni ∆=≤≤1max λ因此，定积分是一个数，它依赖于被积函数)(x f 和积分区间〔a,b 〕 定积分与积分变量用什么字母无关：⎰⎰=babadt t f dx x f )()(定积分的几何意义是曲边梯形的面积（当被积函数0)(≥x f 时）。
2．定积分的性质 （1）线性性质[]⎰⎰⎰+=+bab abadx x g k dx x f k dx x g k x f k)()()()(2121（2） ⎰⎰⎰=-=aaabba dx x f dx x f dx x f 0)(,)()( （3） ⎰⎰⎰+=bccaba dx x f dx x f dx x f )()()(（4）若),()(x g x f ≥则⎰⎰≥babadx x g dx x f )()(（5）积分中值定理：设)(x f 在〔a,b 〕上连续，则在〔a,b 〕上至少存在一点ξ，使下式成立),()()(a b f dx x ba-=⎰ξ其中].[b a ∈ξ。
（6）估值定理：若)(x f 在〔a,b 〕上可积，且M x f m ≤≤)(，则有不等式⎰-≤≤-baa b M dx x f a b m )()()(（7）若函数)(x f 在〔a,b 〕上连续，则有⎰=xa x f dt t f dxd )()( 3．广义积分。
二、定积分的计算 1．牛顿—莱布尼茨公式：⎰-=baa Fb F dx x f )()()(2．换元法：注意，在换元的同时不要忘记换积分限 3．分部积分法：⎰⎰-=babab a x du x x x u x d x u )()()()()()(υυυ4．定积分的近似计算：梯形，抛物线法。
三、定积分的应用基本方法是：（1）代公式；（2）微元法1．平面图形的面积（1）直角坐标系。
高二数学定积分知识点总结
高二数学定积分知识点总结一、定积分的概念1.1 定积分的引入在高中数学中，我们学过了不定积分的概念和性质，定积分就是在这个基础上引入的。
当我们对一个函数进行积分时，如果我们要计算的量是函数在一个区间上的面积或者体积，那么我们就需要用到定积分。
定积分可以看做是一个变量的特定区间上的累积和。
1.2 定积分的定义设函数f(x)在区间[a, b]上有定义，将[a, b]分成n等分，每个小区间的长度为Δx=n(b-a)，在第i个小区间上任取一点ξi，则f(x)在[a, b]上的定积分为：∫[a,b]f(x) dx=lim{n→∞}∑{i=1}^{n}f(ξi)Δx其中lim{n→∞}表示当n趋向于无穷大时的极限。
1.3 定积分的几何意义定积分的几何意义即函数f(x)在[a, b]上的定积分就是函数y=f(x)与x轴所围区域的有向面积。
1.4 定积分的性质（1）定积分的线性性质：∫[a,b][f(x)+g(x)] dx=∫[a,b]f(x) dx+∫[a,b]g(x) dx（2）定积分的估值性质：若f(x)在[a, b]上连续，则必定存在α∈[a, b]，使得∫[a,b]f(x)dx=f(α)(b-a)1.5 定积分的计算定积分的计算主要是通过不定积分的计算来实现。
通过不定积分求出F(x)的原函数后，即可得到∫[a,b]f(x) dx=F(b)-F(a)。
二、定积分的应用2.1 定积分的物理意义定积分在物理学中有着重要的应用，它可以用来计算物体的质量、重心、压力、力矩等。
在力学中，定积分常用来计算物体的质心以及转动惯量等。
2.2 定积分的几何应用定积分可以用来求曲线与坐标轴所围成的曲边梯形或者曲边梯形的面积，也可以用来计算曲线的弧长、曲线旋转体的体积等几何问题。
2.3 定积分的工程应用在工程问题中，定积分可以用来计算各种曲线的长度、曲线所围成的区域面积、曲线所绕成的物体的体积等。
2.4 定积分的经济应用在经济学中，定积分可以用来计算总收益、总成本、总利润等与变量有关的经济指标。
定积分的概念,几何意义及其运算
当x∈Domain时，解 f (x) 0 得f(x)在I1， I2…上↘
极值的求法
一、形法： 顶点即是极值点 谷底极小峰极大
二、数法：
1.一导法求极值：
一求驻点二单调 三写极值靠图象 书写格式要简明 含参反用须验根
第四步：取极限
当n趋向于无穷大时，S
趋向于S
n
n
,即 S
lim
n
Sn
lim n
i 1
f
一、积分的概念：
1.不定积分： 2.定积分：(四大步 参课本P：39～45)
①分割
②近似代替 分割取近似，求和取极限 ③求和
④取极限
积分上限
lim 记作：
b a
f
(x)dx
n
n ba i1 n
f
(i )
积分下限
随着分割越来越细(n→﹢∞或⊿x→0)时 不足近似值和过剩近似值都会趋于真实值
第一步：分割
y
将图中曲边梯形分割成n个小曲边梯形
记他们的面n积分别为：S1, S2, , Sn
显然有S Si
i 1
第二步：近似代替
O
用小矩形的面积近似的代替 小曲边梯形的面积
y= x 2
i-1 i 1 x nn
第三步：求和 求出图中小矩形的面积和 Sn
⑧ cos xdx sin x C
⑨ [af (x) bg(x)]dx a f (x)dx b g(x)dx
⑩ [ f (x)dx]/ f (x) ,
f / (x)dx f (x) C
一、积分的概念：
定积分的计算公式和例题
定积分的计算公式和例题定积分是微积分中的重要概念，它在数学和物理学中都有着广泛的应用。
在这篇文章中，我们将介绍定积分的计算公式和一些例题，帮助读者更好地理解和掌握这一概念。
一、定积分的计算公式。
1. 定积分的定义。
在介绍定积分的计算公式之前，我们首先来回顾一下定积分的定义。
设函数f(x)在区间[a, b]上有定义，且在该区间上连续，则称函数f(x)在区间[a, b]上的定积分为：∫[a, b] f(x)dx。
其中，∫表示积分的符号，a和b分别为积分的下限和上限，f(x)为被积函数，dx表示自变量。
2. 定积分的计算公式。
定积分的计算公式有很多种，常见的包括：（1）定积分的基本性质。
定积分具有一些基本的性质，例如线性性质、区间可加性等。
这些性质对于定积分的计算非常有用，可以帮助我们简化计算过程。
（2）牛顿-莱布尼茨公式。
牛顿-莱布尼茨公式是定积分的重要公式之一，它表示函数的不定积分与定积分之间的关系。
具体而言，如果函数F(x)是f(x)的一个不定积分，那么函数f(x)在区间[a, b]上的定积分可以表示为：∫[a, b] f(x)dx = F(b) F(a)。
这个公式为我们提供了一种通过求函数的不定积分来计算定积分的方法，非常方便和实用。
（3）换元积分法。
换元积分法是定积分计算中常用的一种方法，它通过引入新的变量来简化被积函数的形式，从而更容易进行积分。
具体而言，如果被积函数的形式比较复杂，我们可以通过引入新的变量来简化计算过程，然后再进行积分。
（4）分部积分法。
分部积分法是定积分计算中另一种常用的方法，它通过对被积函数进行分解，然后再进行积分。
具体而言，如果被积函数可以表示为两个函数的乘积，我们可以通过分部积分法将其分解为两个函数的积分，然后再进行计算。
以上是定积分的一些常用计算公式，它们在定积分的计算中起着重要的作用，可以帮助我们更加高效地进行积分计算。
二、定积分的例题。
下面我们通过一些具体的例题来演示定积分的计算过程，以帮助读者更好地理解和掌握这一概念。
高中数学定积分的概念及相关题目解析
高中数学定积分的概念及相关题目解析在高中数学中，定积分是一个重要的概念，它在数学和实际问题中都有广泛的应用。
本文将介绍定积分的概念，并通过具体的题目解析来说明其考点和解题技巧，帮助高中学生更好地理解和应用定积分。
一、定积分的概念定积分是微积分中的一个重要概念，它是对函数在一个区间上的积分结果的确定值。
定积分的符号表示为∫，下面是定积分的定义：设函数f(x)在区间[a, b]上有定义，将[a, b]分成n个小区间，每个小区间的长度为Δx，选取每个小区间中的一个点ξi，作为f(x)在该小区间上的取值点。
那么，定积分的近似值可以表示为：∫[a, b]f(x)dx ≈ Σf(ξi)Δx当n趋向于无穷大时，定积分的近似值趋向于定积分的准确值，即：∫[a, b]f(x)dx = lim(n→∞)Σf(ξi)Δx这个准确值就是函数f(x)在区间[a, b]上的定积分。
二、定积分的考点和解题技巧1. 计算定积分的基本方法对于一些简单的函数，可以直接使用定积分的定义进行计算。
例如，计算函数f(x) = x²在区间[0, 1]上的定积分：∫[0, 1]x²dx = lim(n→∞)Σf(ξi)Δx = lim(n→∞)Σ(ξi)²Δx在这个例子中，可以将区间[0, 1]等分成n个小区间，每个小区间的长度为Δx = 1/n。
然后，选取每个小区间中的一个点ξi，可以选择ξi = i/n。
这样，定积分的近似值可以表示为：∫[0, 1]x²dx ≈ Σ(ξi)²Δx = Σ(i/n)²(1/n)当n趋向于无穷大时，可以求出定积分的准确值。
在这个例子中，计算过程如下：∫[0, 1]x²dx = lim(n→∞)Σ(i/n)²(1/n)= lim(n→∞)(1/n³)Σi²= lim(n→∞)(1/n³)(1² + 2² + ... + n²)= lim(n→∞)(1/n³)(n(n+1)(2n+1)/6)= 1/3因此，函数f(x) = x²在区间[0, 1]上的定积分的值为1/3。
1.5定积分概念
i
点的取法无关。 3．定积分的值与积分变量用什么字母表示无关，即有
b
a
f ( x)dx f (t )dt f (u)du
a 定理1 若函数 f ( x ) 在区间[a , b]上连续，
则 f ( x ) 在区间[a , b]上可积.
定理2 设函数 f ( x ) 在区间[a , b]上有界，
0
i 1 n
2．被积函数,积分区间,积分变量； 3．介于曲线 y f ( x ) , x 轴 ,直线 x a , x b 之间 各部分面积的代数和； 4． dx .
a b
1 二、 (b 3 a 3 ) b a . 3 1 三、 (b 2 a 2 ) . 2
x
用矩形面积近似取代曲边梯形面积
y
y
o
a
（四个小矩形）
b
x o
a
（九个小矩形）
b
x
显然，小矩形越多，矩形面积和越接近 曲边梯形面积．
曲边梯形如图所示， 在区间 [a, b] 内插入若干
个分点， a x 0 < x1 < x 2 < L < x n 1 < x n b,
把区间 [a , b] 分成 n 个小区间 [ xi 1 , xi ]， 长度为 xi xi xi 1 ;
如果不论对[a , b] 怎样的分法，也不论在小区间[ xi 1 , xi ] 上
点 i 怎样的取法， 和 S 总趋于 确定的极限I ， 如果当n∞时，
我们称这个极限 I 为函数 f ( x )在区间[a , b]上的定积分， 记为
即
b
a
ba f ( x)dx lim f (i ) n n i 1
(山东专用)高考数学一轮复习专题16定积分与微积分基本定理(含解析)
（山东专用）高考数学一轮复习专题16定积分与微积分基本定理（含解析）一、【知识精讲】1.定积分的概念与几何意义 (1)定积分的定义如果函数f (x )在区间[a ，b ]上连续，用分点将区间[a ，b ]等分成n 个小区间，在每个小区间上任取一点ξi (i＝1，2，…，n )，作和式∑n i ＝1f (ξi )Δx ＝∑n i ＝1b －a n f (ξi )，当n →∞时，上述和式无限接近于某个常数，这个常数叫做函数f (x )在区间[a ，b ]上的定积分，记作⎠⎛a b f (x )d x ，即⎠⎛ab f (x )d x ＝在⎠⎛ab 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，函数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f (x ) ⎠⎛abf (x )d x 的几何意义f (x )≥0表示由直线x ＝a ，x ＝b ，y ＝0及曲线y ＝f (x )所围成的曲边梯形的面积f (x )＜0表示由直线x ＝a ，x ＝b ，y ＝0及曲线y ＝f (x )所围成的曲边梯形的面积的相反数f (x )在[a ，b ]上有正有负表示位于x 轴上方的曲边梯形的面积减去位于x 轴下方的曲边梯形的面积2.(1)⎠⎛a b kf (x )d x ＝k ⎠⎛ab f (x )d x (k 为常数).(2)⎠⎛a b [f 1(x )±f 2(x )]d x ＝⎠⎛a b f 1(x )d x ±⎠⎛ab f 2(x )d x .(3)⎠⎛ab f (x )d x ＝⎠⎛ac f (x )d x ＋⎠⎛cb f (x )d x (其中a ＜c ＜b ).3.微积分基本定理一般地，如果f (x )是在区间[a ，b ]上的连续函数，且F ′(x )＝f (x )，那么⎠⎛ab 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—莱布尼茨公式.可以把F (b )－F (a )记为F (x )⎪⎪⎪b a ，即⎠⎛a b f (x )d x ＝F (x )⎪⎪⎪ba)＝F (b )－F (a ). [微点提醒]函数f (x )在闭区间[－a ，a ]上连续，则有 (1)若f (x )为偶函数，则⎠⎛－a a f (x )d x ＝2⎠⎛0a f (x )d x .(2)若f (x )为奇函数，则⎠⎛－aa f (x )d x ＝0. 二、【典例精练】 考点一 定积分的计算【例1】 (1)⎠⎛0π(cos x ＋1)d x ＝________.(2) （2012【答案】 (1)π 【解析】(1)⎠⎛0π(cos x ＋1)d x ＝(sin x ＋x )⎪⎪⎪π0＝π.(2) 【解法小结】 运用微积分基本定理求定积分时要注意以下几点： (1)对被积函数要先化简，再求积分；(2)若被积函数为分段函数的定积分，依据定积分“对区间的可加性”，先分段积分再求和； (3)对于含有绝对值符号的被积函数，要先去掉绝对值符号再求积分. 考点二 定积分的几何意义角度1 利用定积分的几何意义计算定积分【例2－1】 (1)计算：⎠⎛01(2x ＋1－x 2)d x ＝________.(2) （2013请根据以下材料所蕴含的数学思想方法，计算：．【答案】 (1)π4＋1 【解析】 (1)由定积分的几何意义知，⎠⎛011－x 2d x 表示以原点为圆心，以1为半径的圆的面积的14，所以⎠⎛11－x 2d x ＝π4，又⎠⎛012x d x ＝x 2⎪⎪⎪10＝1，所以⎠⎛01(2x ＋1－x 2)d x ＝π4＋1.(2)从而得到如下等式：答案角度2 利用定积分计算平面图形的面积【例2－2】 （2014 ）A ．2 D ．4 【答案】D【解法小结】 1.运用定积分的几何意义求定积分，当被积函数的原函数不易找到时常用此方法求定积分. 2.利用定积分求曲边梯形面积的基本步骤：画草图、解方程得积分上、下限，把面积表示为已知函数的定积分(注意：两曲线的上、下位置关系，分段表示的面积之间的关系). 考点三 定积分在物理中的应用【例3】 (1)物体A 以v ＝3t 2＋1(m/s)的速度在一直线l 上运动，物体B 在直线l 上，且在物体A 的正前方5 m 处，同时以v ＝10t (m/s)的速度与A 同向运动，出发后，物体A 追上物体B 所用的时间t (s)为( ) A.3B.4C.5D.6(2)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).【答案】 (1)C (2)342【解析】(1)因为物体A 在t 秒内行驶的路程为⎠⎛0t (3t 2＋1)d t ，物体B 在t 秒内行驶的路程为⎠⎛0t 10t d t .所以⎠⎛0t (3t 2＋1－10t )d t ＝(t 3＋t －5t 2)⎪⎪⎪t0＝t 3＋t －5t 2＝5.整理得(t －5)(t 2＋1)＝0，解得t ＝5.(2)变力F (x )＝x 2＋1使质点M 沿x 轴正向从x ＝1运动到x ＝10所做的功为W ＝⎠⎛110F (x )d x ＝⎠⎛110(x 2＋1)d x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3＋x ⎪⎪⎪101＝342(J).【解法小结】 定积分在物理中的两个应用(1)变速直线运动的位移：如果变速直线运动物体的速度为v ＝v (t )，那么从时刻t ＝a 到t ＝b 所经过的位移s ＝⎠⎛ab v (t )d t .(2)变力做功：一物体在变力F (x )的作用下，沿着与F (x )相同方向从x ＝a 移动到x ＝b 时，力F (x )所做的功是W ＝⎠⎛ab F (x )d x .【思维升华】1.定积分是一个数值(极限值)，它的值仅仅取决于被积函数与积分的上、下限，而与积分变量用什么字母表示无关.2.⎠⎛a b f (x )d x 、⎠⎛a b |f (x )|d x 与|⎠⎛ab f (x )d x |在几何意义上有不同的含义，由于被积函数f (x )在闭区间[a ，b ]上可正可负，也就是它的图象可以在x 轴上方、也可以在x 轴下方、还可以在x 轴的上下两侧，所以⎠⎛ab f (x )d x表示由x 轴、函数f (x )的曲线及直线x ＝a ，x ＝b (a ≠b )之间各部分面积的代数和；而|f (x )|是非负的，所以⎠⎛a b |f (x )|d x 表示在区间[a ，b ]上所有以|f (x )|为曲边的正曲边梯形的面积；而|⎠⎛a b f (x )d x |则是⎠⎛ab f (x )d x的绝对值，三者的值一般情况下是不相同的. 【易错注意点】1.若定积分的被积函数是分段函数，应分段积分然后求和.2.若积分式子中有几个不同的参数，则必须先分清谁是被积变量.3.定积分的几何意义是曲边梯形的面积，但要注意：面积非负，而定积分的结果可以为负. 三、【名校新题】1.(2019·西安调研)定积分⎠⎛01(2x ＋e x)d x 的值为( )A.e ＋2B.e ＋1C.eD.e －1【答案】C【解析】 ⎠⎛01(2x ＋e x )d x ＝(x 2＋e x )⎪⎪⎪10)＝1＋e 1－1＝e.2.(2019·郑州模拟)汽车以v ＝(3t ＋2) m/s 做变速运动时，在第1 s 至第2 s 之间的1 s 内经过的路程是( ) A.132m B.6 mC.152m D.7 m【答案】A【解析】 s ＝⎠⎛12(3t ＋2)d t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫32t 2＋2t ⎪⎪⎪21＝32×4＋4－⎝ ⎛⎭⎪⎫32＋2＝10－72＝132(m). 3.(2018·青岛月考)直线y ＝4x 与曲线y ＝x 3在第一象限内围成的封闭图形的面积S ，正确的是( ) A.S ＝⎠⎛02(4x －x 3)d xB.S ＝⎠⎛02(x 3－4x )d xC.S ＝⎠⎛02⎝⎛⎭⎪⎫3y －y 4d yD.S ＝⎠⎛02⎝ ⎛⎭⎪⎫y 4－3y d y【答案】A【解析】 两函数图象的交点坐标是(0，0)，(2，8)，故对x 积分时，积分上限是2、下限是0，由于在[0，2]上，4x ≥x 3，故直线y ＝4x 与曲线y ＝x 3所围成的封闭图形的面积S ＝⎠⎛02(4x －x 3)d x ⎝⎛⎭⎪⎫同理对y 积分时S ＝⎠⎛08⎝ ⎛⎭⎪⎫3y －y 4d y .4.(2019·安阳模拟)若a ＝⎠⎛02x 2d x ，b ＝⎠⎛02x 3d x ，c ＝⎠⎛02sin x d x ，则a ，b ，c 的大小关系是( )A.a <c <bB.a <b <cC.c <b <aD.c <a <b【答案】D【解析】 由微积分基本定理a ＝⎠⎛02x 2d x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3⎪⎪⎪20＝83，b ＝⎠⎛02x 3d x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫14x 4⎪⎪⎪20＝4，c ＝⎠⎛02sin x d x ＝(－cos x )⎪⎪⎪20＝1－cos 2<2，则c <a <b .5.(2019届江西九江高三第一次十校联考)M=dx,T=sin 2xdx,则T 的值为( )A. B.- C.-1 D.1【答案】 A【解析】先求出M=6.(2019届山东日照一中第二次质量达标检测)在函数y=cos x,x∈的图象上有一点P(t,cos t),若该函数的图象与x轴、直线x=t,围成图形(如图阴影部分)的面积为S,则函数S=g(t)的图象大致是( )【答案】 B【解析】因为g（t）==，所以图像是B.7.(2019届吉林长春实验中学上学期期中,6)设f(x)=则f(x)dx等于( )A. B. C. D.0【答案】 A【解析】原式=8.(2018山东菏泽第一次模拟)若(n∈N*)的展开式中含有常数项,且n的最小值为a,则dx=( )A.36πB.C.D.25π【答案】 C【解析】可求出a=5,由定积分的几何意义知：所求定积分为半径为5的半圆的面积，为.9.（荆州市2019届高三联考）已知函数234567()1234567x x x x x xf x x=+-+-+-+，若函数()(3)h x f x=-的零点都在区间(,)(,,)a b a b a b Z <∈内，当b a -取最小值时，(21)bax dx -⎰等于（ ）A ．3B ．4C ．5D ．6【答案】：B 【解析】234562326326()1(1)(1)(1)(1)f x x x x x x x x x x x x x x x x x '=-+-+-+=-+--++=--++，可知当1x ≤时，()0f x '>成立，又2345624232()11(1)(1)1(1)(1)f x x x x x x x x x x x x x x x x x '=-+-+-+=--++-+=+--+，可知当1x >时，()0f x '>成立，所以对任意R x ∈，()0f x '>，()f x 单调递增，所以函数()f x 只有一个零点，(0)10f =>，111111(1)0234567f -=------<，所以()f x 的零点位于区间(1,0)-，所以函数 ()(3)h x f x =-的零点位于区间(2,3)，即2,3a b ==，所以32(21)(21)bax dx x dx -=-⎰⎰322()624x x =-=-=10.(2019·昆明诊断)若⎠⎛a0x 2d x ＝9，则常数a 的值为________.【答案】-3【解析】 ⎠⎛a0x 2d x ＝13x 3⎪⎪⎪0a ＝－13a 3＝9，∴a 3＝－27，a ＝－3.11.(2019·济南模拟)设a >0，若曲线y ＝x 与直线x ＝a ，y ＝0所围成封闭图形的面积为a 2，则a ＝________. 【答案】49【解析】封闭图形如图所示，则⎠⎛0a x d x ＝23x 32⎪⎪⎪a0＝23a 32－0＝a 2，解得a ＝49.12.(2019·广州调研)设f (x )＝⎩⎨⎧1－x 2，x ∈[－1，1），x 2－1，x ∈[1，2]，则⎠⎛－12f (x )d x 的值为________.【答案】π2＋43。
定积分的概念与性质-习题
1．利用定积分的定义计算下列积分： ⑴baxdx ⎰（a b <）；【解】第一步：分割在区间[,]a b 中插入1n -个等分点：k b ax k n-=，（1,2,,1k n =-L ），将区间[,]a b 分为n 个等长的小区间[(1),]b a b aa k a k n n--+-+，（1,2,,k n =L ），每个小区间的长度均为k b an-∆=，取每个小区间的右端点k b ax a k n-=+，（1,2,,k n =L ）， 第二步：求和对于函数()f x x =，构造和式1()n n k k k S f x ==⋅∆∑1n k k k x ==⋅∆∑1()nk b a b aa k n n=--=+⋅∑ 1()n k b a b a a k n n =--=+∑1()nk b a b a na k n n =--=+∑ 1()n k b a b a na k n n =--=+∑(1)[]2b a b a n n na n n ---=+⋅ 1()[(1)]2b a b a a n -=-+⋅-1()()22b a b a b a a n --=-+-⋅ 1()()22b a b a b a n+-=--⋅第三步：取极限令n →∞求极限1lim lim ()nn k k n n k S f x →∞→∞==⋅∆∑1lim()()22n b a b a b a n→∞+-=--⋅ ()(0)22b a b a b a +-=--⨯()2b a b a +=-222b a -=，即得baxdx ⎰222b a -=。
⑵1xe dx ⎰。
【解】第一步：分割在区间[0,1]中插入1n -个等分点：k k x n=，（1,2,,1k n =-L ），将区间[0,1]分为n 个等长的小区间1[,]k kn n-，（1,2,,1k n =-L ），每个小区间的长度均为1k n ∆=， 取每个小区间的右端点k kx n=，（1,2,,k n =L ），第二步：求和对于函数()xf x e =，构造和式1()nn k k k S f x ==⋅∆∑1knx k k e ==⋅∆∑11k nnk e n ==⋅∑11kn n k e n ==∑由于数列k n e ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等比数列，其首项为11n x e =，公比为1n q e =，可知其前n 项和为1111[1()]1k nnn n nk ne e e e=-=-∑11(1)1nne e e-=-，于是1()nn k k k S f x ==⋅∆∑11kn n k e n ==∑111(1)1nn e e n e -=⋅-111(1)1n ne ne e =-- 第三步：取极限令n →∞求极限1lim lim ()nn k k n n k S f x →∞→∞==⋅∆∑111lim (1)1n n nen e e →∞=--1 x n=0(1)lim 1x x x xe e e →=-- 洛必达法则0(1)lim x x x x e xe e e →+--01=(1)lim 1x xe →+-- =(1)(1)1e e --=-，即得11x e dx e =-⎰。
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为12×1Leabharlann ×2＝1,所
以
∫
0 －1
(－2x)dx＝1.
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第一章 导数及其应用
题型三 利用定积分的性质求定积分 例3 求解以下各题: (1)若∫10[f(x)＋g(x)]dx＝3,∫10[f(x)－g(x)]dx＝ －5,则∫10f(x)dx＝________; (2)若∫ba2f(x)dx＝5,则∫baf(x)dx＝________.
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第一章 导数及其应用
方法感悟 方法技巧 1.定积分∫baf(x)dx 是一个数值(极限值).它的 值仅取决于被积函数与积分上、下限.另外∫ba f(x)dx 与积分区间[a,b] 息息相关,不同的积分 区间,所得值也不同.
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第一章 导数及其应用
n
2.
定
积
分
就
是
和
的
极
限
lim
n→∞
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第一章 导数及其应用
想一想
2.当 f(x)<0 时,∫baf(x)dx 是否有几何意义？
提示:有.
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第一章 导数及其应用
3.定积分的性质 (1)∫bakf（x）dx＝_k_∫_ba_f（ __x_） __d__x__ (k 为常数); (2)∫ba[f1(x)±f2(x)]dx ＝_∫ba_f_1_(x_)_d_x____±_∫_baf_2_(x_)_d_x_____; (3)∫baf(x)dx＝_∫ca_f_(x_)_d_x__＋∫_bc_f(_x_)_d_x (其中 a<c<b).
n
n
所以 Sn＝i∑＝1ΔSi＝∑i＝1
2ni·1n＝n22(1＋2＋3＋…
＋n)
＝n22·n（n2＋1）＝1＋1n,
所以∫102xdx＝nli→m∞Sn＝nli→m∞ 1＋1n＝1.
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第一章 导数及其应用
题型二 利用定积分的几何意义求定积分
例2 (本题满分 12 分)利用定积分的几何意
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第一章 导数及其应用
做一做
已
知
∫
3 2
f(x)dx
＝
2,∫
7 3
f(x)dx
＝
3,
则
∫
7 2
f(x)dx
＝
________.
答案:5
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第一章 导数及其应用
典题例证•技法归纳
题型探究 题型一 利用定积分的定义求定积分 例1 用定积分的定义证明∫bakdx＝k(b－a).
栏目 导引
记作∫baf(x) dx,即∫baf(x)dx＝_nli_→m_∞_i∑＝n_1__b_－n__a_f_(ξ_i_) , 其中,a 与 b 分别叫做_积__分__下__限__与_积__分__上__限___, 区 间 [a,b] 叫 做 __积__分__区__间____,函 数 f(x) 叫 做 _被__积__函__数________,x 叫 做 __积__分__变__量___,f(x)dx 叫做___被__积__式_____.
栏目 导引
第一章 导数及其应用
【名师点评】 利用定积分的性质可将被积 函数较复杂的定积分化为简单函数的定积分, 将未知的定积分转化为已知的定积分;对于分 段函数类型的定积分,可以利用定积分的性质 分解求解.
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第一章 导数及其应用
变式训练 x，x∈[0，2），
3.已知 f(x)＝ 4－x，x∈[2，3）， 52－x2，x∈[3，5]，
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备选例题
第一章 导数及其应用
已知函数 f(x)＝
x3，
x∈[－2，2），
2x， x∈[2，π），
cosx， x∈[π，2π]，
求 f(x)在区间[－2,2π]上的定积分.
栏目 导引
第一章 导数及其应用
解:由定积分的几何意义知 ∫2－2x3dx＝0, ∫π22xdx＝（π－2）2（2π＋4）＝π2－4, ∫2ππcosxdx＝0, 由定积分的性质得 ∫2－π2f(x)dx ＝∫2－2x3dx＋∫π22xdx＋∫2ππcosxdx＝π2－4.
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第一章 导数及其应用
解:(1)∫20(3x＋1)dx 表示的是图(1)中阴影所示 梯 形的 面积 ,其面积 为 12× (1＋ 7) ×2 ＝8,所以 ∫20(3x＋1)dx＝8.
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第一章 导数及其应用
(2)∫0－1(－2x)dx 表示的是图(2)中阴影所示三
角
形
的
面
积
,其
面
积
f(ξi)·Δ
i＝1
x,
而
∫
b a
f(x)dx 只是这种极限的一种记号,读作“函数 f(x)从 a 到 b 的定积分”. 3.若 f(x)在[－a,a]上连续,则 (1)当 f(x)是偶函数时,∫a－af(x)dx＝2∫a0f(x)dx; (2)当 f(x)是奇函数时,∫a－af(x)dx＝0.
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n 个小区间,在每个小区间[xi－1,xi]上任取一点
ξi(i
＝
1,2,…
,n),作
和
式
n
∑
i＝1
f(ξi)
Δ
x
＝
∑ i_＝n_1_b_－n__a_f(_ξ_i)_,
当 n→∞时,上述和式无限接近某个常数,这个常 数叫做函数 f(x)在区间[a,b]上的_定__积__分__,
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第一章 导数及其应用
求 f(x)在区间[0,5]上的定积分.
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第一章 导数及其应用
解:如图, 由定积分的几何意义,得 ∫20xdx＝12×2×2＝2, ∫32(4－x)dx＝12×(1＋2)×1＝32,
栏目 导引
第一章 导数及其应用
∫53(52－x2)dx＝12×2×1＝1, ∴∫50f(x)dx ＝∫20xdx＋∫32(4－x)dx＋∫53(52－x2)dx ＝2＋32＋1＝92.
第一章 导数及其应用
【名师点评】 利用几何意义求定积分,关 键是准确确定被积函数的图象,以及积分区 间,正确利用相关的几何知识求面积,不规 则的图形常用分割法求面积.注意分割点的 准确性.
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第一章 导数及其应用
变式训练 2.说明下列定积分所表示的几何意义,并根据 其意义求出定积分的值: (1)∫20(3x＋1)dx;(2)∫0－1(－2x)dx.
义,求:
(1)∫3－3 9－x2dx; (2)∫30(2x＋1)dx.
【思路点拨】 确定被积函数 → 确定积分区间 → 画出图形 → 用几何法求面积 →
求出定积分
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第一章 导数及其应用
【解】 (1)在平面上,y＝ 9－x2表示的几何 图形为以原点为圆心,以 3 为半径的上半圆如 图(1)所示,3 分 其面积为 S＝12·π·32＝92π. 由定积分的几何意义知∫3－3 9－x2dx＝92π.6 分
第一章 导数及其应用
1.5.3 定积分的概念
第一章 导数及其应用
学习导航 学习目标
重点难点 重点:定积分的几何意义的应用. 难点:利用定积分的基本性质解题.
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第一章 导数及其应用
新知初探•思维启动
1.定积分的概念
如 果函数 f(x)在区间[a,b]上 连续 ,用 分点 a＝
x0<x1<…<xi－1<xi<…<xn＝b 将区间[a,b]等分成
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第一章 导数及其应用
变式训练 1.利用定积分的定义计算∫102xdx 的值. 解:令 f(x)＝2x.将区间[0,1]等分成 n 个小区间,
则第 i 个小区间为i－n 1，ni ,
第 i 个小区间的面积为 ΔSi＝f(ni )·1n＝2ni·n1,
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第一章 导数及其应用
第一章 导数及其应用
失误防范 1.函数 f(x)在区间[a,b]上连续这一条件是不能 忽视的,它保证了和的极限(定积分)的存在(实 际上,函数连续是定积分存在的充分条件,而 不是必要条件). 2.当函数 f(x)≤0 时,曲边梯形位于 x 轴的下方, 此时∫baf(x)dx 等于曲边梯形面积 S 的相反数, 即∫baf(x)dx＝－S.
【证明】 令 f(x)＝k,
第一章 导数及其应用
1. 分割：用分点 a＝x0<x1<x2<…<xi－1<xi<… <xn＝b 将区间[a,b]等分成 n 个小区间[xi－ 1,xi](i＝1,2,…,n),
2. 近似代替，作和：在每个小区间上任取一
点 ξi(i＝1,2,…,n). 作和式∑i＝n1f(ξi)Δx＝∑i＝n1k·b－n a＝k(b－a),
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第一章 导数及其应用
（2）在平面上，f（x）＝2x＋1为一条直线.
（13 2x＋1）dx表示直线f（x）＝2x＋1，x＝
0，x＝3围成的直角梯形OABC的面积，如图（2
）所示，9分
其面积为 S＝12(1＋7)×3＝12.
根据定积分的几何意义知
∫30(2x＋1)dx＝12.12 分
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第一章 导数及其应用
知能演练•轻松闯关
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第一章 导数及其应用
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3.取极限：当 n→∞时,k(b－a)→k(b－a),
∴∫bakdx＝k(b－a).
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第一章 导数及其应用
【名师点评】 利用定义求定积分的步骤:
①分割:n 等分区间[a,b];
②近似代替:取点 ξi∈[xi－1,xi];
n
③求和:∑ i＝1