高中数学 第四章 定积分 4.2.1 微积分基本定理教案 北师大版选修2-2-北师大版高二选修2-2数学教案VIP专享VIP免费

2微积分基本定理课标要求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。三维目标（1）知识与技能：了解微积分基本定理的含义（2）过程与方法：运用基本定理计算简单的定积分（3）情感态度与价值观：通过微积分基本定理的学习，提高理性思维能力．教材分析本节的主要在于让学生主动去探索，体会微积分基本公式的导出以及利用它来计算简单的定积分。学情分析学生已经在高一学习了物理中的匀速直线运动的速度与位移的关系，并且在前一节课通过学习了“已知物体的速度与时间的关系，求其在一定时间内经过的路程”，得到定积分的概念以及求法．学生必然会提出：如果每次求定积分都按“四部曲”求解是一件很麻烦的事情．利用学生的疑问，激发他们的探究精神学习微积分基本定理．以学生现有的知识水平对于微积分基本定理的严密证明是存在着一定难度的，而突破难点在于让学生主动去探索，体会微积分基本公式的导出以及利用它来计算简单的定积分，这样才能从真正意义上把握该定理的含义，提高学生的能力，体现学生的主体地位．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．提炼的课题微积分基本定理教学手段运用教学资源选择专家伴读教学过程（一）、复习：定积分的概念及用定义计算（二）、探究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)（），则物体在时间间隔内经过的路程可用速度函数表示为。另一方面，这段路程还可以通过位置函数S（t）在上的增量来表达，即=而。对于一般函数，设，是否也有若上式成立，我们就找到了用的原函数（即满足）的数值差来计算在上的定积分的方法。注：1：定理如果函数是上的连续函数的任意一个原函数，则证明：因为=与都是的原函数，故-=C（）其中C为某一常数。令得-=C，且==0即有C=，故=+=-=令，有此处并不要求学生理解证明的过程为了方便起见，还常用表示，即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。例1．计算下列定积分：（1）；（2）。解：（1）因为，所以。（2））因为，所以。练习：计算解：由于是的一个原函数，所以根据牛顿—莱布尼兹公式有===例2．计算下列定积分：。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。解：因为，所以，，.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:(l）当对应的曲边梯形位于x轴上方时（图1.6一3)，定积分的值取正值，且等于曲边梯形的面积；图1.6一3(2）（2）当对应的曲边梯形位于x轴下方时（图1.6一4)，定积分的值取负值，且等于曲边梯形的面积的相反数；(3）当位于x轴上方的曲边梯形面积等于位于x轴下方的曲边梯形面积时，定积分的值为0（图1.6一5)，且等于位于x轴上方的曲边梯形面积减去位于x轴下方的曲边梯形面积．例3．A、B两站相距7.2km，一辆电车从A站B开往站，电车开出ts后到达途中C点，这一段的速度为1.2t(m/s)，到C点的速度为24m/s，从C点到B点前的D点以等速行驶，从D点开始刹车，经ts后，速度为（24-1.2t）m/s，在B点恰好停车，试求（1）A、C间的距离；（2）B、D间的距离；（3）电车从A站到B站所需的时间。分析：作变速直线运动的物体所经过的路程s,等于其速度函数v=v(t)(v(t)≥0)在时间区间[a,b]上的定积分,即略解：（1）设A到C的时间为t1则1.2t=24,t1=20(s),则AC＝（2）设D到B的时间为t21则24-1.2t2=0,t21=20(s),则DB...