1.5.1曲边梯形的面积1.5.2汽车行驶的路程明目标、知重点1.了解“以直代曲”、“以不变代变”的思想方法.2.会求曲边梯形的面积和汽车行驶的路程.1.曲边梯形的面积(1)曲边梯形:由直线x=a,x=b(a≠b),y=0和曲线y=f(x)所围成的图形称为曲边梯形(如图①所示).(2)求曲边梯形面积的方法把区间[a,b]分成许多小区间,进而把曲边梯形拆分为一些小曲边梯形,对每个小曲边梯形“以直代曲”,即用矩形的面积近似代替小曲边梯形的面积,得到每个小曲边梯形面积的近似值,对这些近似值求和,就得到曲边梯形面积的近似值(如图②所示).(3)求曲边梯形面积的步骤:①分割,②近似代替,③求和,④取极限.2.求变速直线运动的(位移)路程如果物体做变速直线运动,速度函数为v=v(t),那么也可以采用分割、近似代替、求和、取极限的方法,求出它在a≤t≤b内所作的位移s.[情境导学]任何一个平面图形都有面积,其中矩形、正方形、三角形、平行四边形、梯形等平面多边形的面积,可以利用相关公式进行计算.如图所示的平面图形,是由直线x=a,x=b(a≠b),y=0和曲线y=f(x)所围成的,称之为曲边梯形,如何计算这个曲边梯形的面积呢?探究点一求曲边梯形的面积思考1如何计算下列两图形的面积?1答①直接利用梯形面积公式求解.②转化为三角形和梯形求解.问题如图,如何求由抛物线y=x2与直线x=1,y=0所围成的平面图形的面积S?思考2图中的图形与我们熟悉的“直边图形”有什么区别?答已知图形是由直线x=1,y=0和曲线y=x2所围成的,可称为曲边梯形,曲边梯形的一条边为曲线段,而“直边图形”的所有边都是直线段.思考3能否将求曲边梯形的面积问题转化为求“直边图形”的面积问题?(归纳主要步骤)答(如图)可以通过把区间[0,1]分成许多小区间,将曲边梯形拆分为一些小曲边梯形,对每个小曲边梯形“以直代曲”,即用矩形的面积近似代替小曲边梯形的面积,得到每个小曲边梯形面积的近似值,对这些近似值进行求和,就得到曲边梯形面积的近似值,随着拆分越来越细,近似程度会越来越好.Sn=Si≈()2·Δx=()2·(i=1,2,…,n)=0·+()2·+…+()2·=[12+22+…+(n-1)2]=(1-)(1-).∴S=limSn=lim(1-)(1-)=.求曲边梯形的面积可以通过分割、近似代替、求和、取极限四个步骤完成.思考4在“近似代替”中,如果认为函数f(x)=x2在区间[,](i=1,2,…,n)上的值近似地等于右端点处的函数值f(),用这种方法能求出S的值吗?若能求出,这个值也是吗?取任意ξi∈[,]处的函数值f(ξi)作为近似值,情况又怎样?其原理是什么?2答以上方法都能求出S=.我们解决此类问题的原理是“近似代替”和“以直代曲”,在极限状态下,小曲边梯形可以看做小矩形.例1求由直线x=0,x=1,y=0和曲线y=x2所围成的图形的面积.解(1)分割将区间[0,1]等分为n个小区间:[0,],[,],[,],…,[,],…,[,1],每个小区间的长度为Δx=-=.过各分点作x轴的垂线,把曲边梯形分成n个小曲边梯形,它们的面积分别记作ΔS1,ΔS2,…,ΔSn.(2)近似代替在区间[,](i=1,2,…,n)上,以的函数值2作为高,小区间的长度Δx=作为底边的小矩形的面积作为第i个小曲边梯形的面积,即ΔSi≈()2·.(3)求和曲边梯形的面积近似值为S=Si≈()2·=0·+()2·+()2·+…+()2·=[12+22+…+(n-1)2]=(1-)(1-).(4)取极限曲边梯形的面积为S=lim(1-)(1-)=.反思与感悟求曲边梯形的思想及步骤:(1)思想:以直代曲、逼近;(2)步骤:分割→近似代替→求和→取极限;(3)关键:近似代替;(4)结果:分割越细,面积越精确.跟踪训练1求由抛物线y=x2与直线y=4所围成的曲边梯形的面积.解 y=x2为偶函数,图象关于y轴对称,∴所求曲边梯形的面积应为抛物线y=x2(x≥0)与直线x=0,y=4所围图形面积S阴影的2倍,下面求S阴影.由,得交点为(2,4),如图所示,先求由直线x=0,x=2,y=0和曲线y=x2围成的曲边梯形的面积.(1)分割将区间[0,2]n等分,则Δx=,取ξi=.(2)近似代替求和Sn=]2·=[12+22+32+…+(n-1)2]=(1-)(1-).(3)取极限S=limSn=lim(1-)(1-)=.∴所求平面图形的面积为S阴影=2×4-=.∴...