高中数学人教版新课标A选修2-21.5定积分的概念教学演示课件ppt
展开“无限细分,无限求和”的积分思想在古代就已经萌芽.最早可以追溯到希腊由阿基米德(Archimedes ,287 BC~212 BC)等人提出的计算面积和体积的方法.
解决曲边梯形面积和变速直线运动的共同特征:
都通过“四步曲”——分割、近似代替、求和的极限、取极限来解决问题.最终的结果都归结为求同一种类型的和式.
设函数f (x)在区间[a,b]上有界.在区间[a,b]内任意插入n-1个分点, 把区间[a,b]分成n个小区间 各个小区间的长度依次为
为积分符号,函数f(x)称为被积函数,f(x)dx称为被积表达式,x称为积分变量,a称为积分下限, b称为积分上限,区间[a,b]称为积分区间.
(2)若 ,则
(1)若 ,则
由此可知,若函数f (x)在对称区间[-a ,a]上连续,则
为偶数个时,为奇数个时.
(3)若f(x)有正有负, 则
它是由曲线y=f(x)直线x=a,x=b(a总之:定积分 在各种实际问题中所代表的实际意义不同,但它的数值在几何上都可用曲边梯形面积的代数和来表示,这就是定积分的几何意义.
性质1可推广到有限个函数的情形.
即被积函数的常数因子可以提到积分号外.
结论:函数的代数和的定积分等于它们的定积分的代数和. 证明:
结论:常数因子乘以函数的定积分,常数因子可以提到积分的符号外面来.证明:
如果f(x)分别在[a,b],[a,c],[c,b]上可积,那么f(x)在[a,b]上的定积分等于f(x)在[a,c][c,b]上的定积分的和.
我们用定积分的几何意义加以说明:
当a
如果在区间[a,b]上 ,则
只需令F(x)=f(x)-g(x),利用性质4及性质2可得证.
证明:由闭区间上连续函数的最大值和最小值定理,存在数M和m,使m≤f(x) ≤M,a ≤x ≤b,根据性质5,有 即 或
可见数 介于 m 和M 之间,根据闭区间上连续函数的介值定理,在闭区间〔a ,b〕上至少存在一点 ,使 ,即 或
为曲边的曲边梯形面积,等于以 为高, 为底的矩形的面积.
定积分中值定理,由定积分的几何意义去理解更直观,以连续曲线
设M及m分别是函数f(x)在区间[a,b]上的最大值及最小值则
常义积分满足: 积分区间[a,b]为有限的闭区间; 被积函数f(x)在[a,b]上有界.
广义积分: 无穷限积分; 无界函数的积分.
概念总结:定积分 是一种特定形式的和式 的极限,即 表示当 时,和式 所趋向的定值.
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