1.4.2 微积分基本定理(一)明目标、知重点 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.1.微积分基本定理如果 F′(x)=f(x),且 f(x)在[a,b]上可积,则 ʃf(x)dx=F ( b ) - F ( a ) ,其中 F(x)叫做f(x)的一个原函数.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 ʃf(x)dx=S 上.(2)当曲边梯形的面积在 x 轴下方时,如图(2),则 ʃf(x)dx=- S 下. (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 ʃf(x)dx=S 上- S 下,若 S 上=S 下,则 ʃf(x)dx=0.[情境导学]从前面的学习中可以发现,虽然被积函数 f(x)=x3非常简单,但直接用定积分的定义计算ʃx3dx 的值却比较麻烦.有没有更加简便、有效的方法求定积分?另外,我们已经学习了两个重要的概念——导数和定积分,这两个概念之间有没有内在的联系?我们能否利用这种联系求定积分?探究点一 微积分基本定理思考 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?答 由物体的运动规律是 y=y(t)知:s=y(b)-y(a),通过求定积分的几何意义,可得 s=ʃv(t)dt=ʃy′(t)dt,所以 ʃv(t)dt=ʃy′(t)dt=y(b)-y(a).其中 v(t)=y′(t).小结 (1)如果 f(x)在区间[a,b]上可积,且 F′(x)=f(x),则 ʃf(x)dx=F(b)-F(a).这个结论叫做微积分基本定理.(2)运用微积分基本定理求定积分 ʃf(x)dx 很方便,其关键是准确写出满足 F′(x)=f(x)的F(x).思考 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)?若不唯一,会影响微积分基本定理的唯一性吗?答 不唯一,根据导数的性质,若 F′(x)=f(x),则对任意实数 c,[F(x)+c]′=F′(x)+c′=f(x).不影响,因为 ʃf(x)dx=[F(b)+c]-[F(a)+c]=F(b)-F(a).例 1 计算下列定积分:(1) dʃ x;(2) (2ʃx-)dx;(3) (cos ʃx-ex)dx.解 (1)因为(ln x)′=,所以 dʃ x=ln x|=ln 2-ln 1=ln 2.(2)因为(x2)′=2x,()′=-,所以 (2ʃx-)dx= 2ʃ xdx- dʃ x=x2|+|=(9-1)+(-1)=.(3) (c...