定积分的概念引入Word下载.doc
《定积分的概念引入Word下载.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《定积分的概念引入Word下载.doc(5页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
通过“数形结合”的方法使学生理解定积分的几何意义,掌握定积分的概念。
四、教学重点、难点:
教学重点:
定积分的概念、定积分的几何意义;
教学难点:
用定义求简单的定积分。
五、学情分析:
我所教授的学生从基础知识比较薄弱,有的接受有的很慢,有的根本听不懂,基于这些特点,结合教学内容,我以板书教学为主,多媒体教学为辅,把概念较强的课本知识直观化、形象化,引导学生探索性学习。
六、教学方法:
根据对学生的学情分析,本次课主要采用案例教学法,问题驱动教学法,讲与练互相结合,以教师的引导和讲解为主,同时充分调动学生学习的主动性和思考问题的积极性。
七、教学手段:
传统教学与多媒体资源相结合。
八、教学过程:
1、复习前面所学的求曲边梯形的面积和求变速运动的路程,归纳它们的共同特征,由这两个实际例子引出定积分的概念.
复习1求曲边梯形的面积.
分四步来解决:
(1)分割(化整为零)
(2)近似代替(以直代曲)
(3)求和(求曲边梯形面积的近似值)
(4)取极限(积零为整)
复习2求变速直线运动的路程
(1)分割(化整为零)
(2)近似代替(以匀代变)
(3)求和(求总路程的近似值)
总结:
上述二问题一个是几何问题,一个是物理问题,但从数学的角度来考察,所要解决的数学问题相同:
求与某个变化范围内的变量有关的总量问题.数学结构相同:
求个乘积之和,当时的极限.
它们研究的对象有三个共同的特点:
(1)都有一个在某一区间上的连续函数;
(2)所研究的量在这一区间上具有可加性:
即区间被分为个小区间时,所研究的量也被相应的分割为个部分量,且总量等于部分量之和;
(3)在每一小区间上都可确定相应的部分量的近似值.
由此找到了研究这些问题的相同方法:
(1)化整为零,找出局部近似值;
(2)积零为整,求出和式的极限,得精确值.
2、定积分的概念.
定义1 设函数在区间上连续,用分点将区间等分成个子区间.在每个子区间上任取一点,作个乘积的和式.如果区间长度即时,和式的无限接近某个常数,则这个常数称为函数在区间上的定积分.记作,即 .
其中左端的符号“”称为积分号,称为被积函数,称为被积表达式,称为积分变量,称为积分区间,称为积分下限,称为积分上限.
定积分存在称函数在区间上可积,否则称为不可积.
有了定积分的概念,前面两个问题可以分别表述为:
曲边梯形的面积是曲线在区间上的定积分,即.
变速直线运动的物体所经过的路程是速度在时间区间上的定积分,即
由定积分的定义可知
(1)定积分只与函数的对应法则以及定义区间有关,而与表示积分变量的字母无关,因而
=
(2)定积分的实质是一种特殊和式(个乘积之和)
的特殊极限().(该极限与的分法无关,与的取法无关).
什么条件下可积?
定理1 若函数在上连续,则函数在上可积.
例3利用定义计算的值.
教师分析与引导:
因在区间内是连续的,故是存在的,是一常数,且此数的大小与的分法及对在区间的取法无关,为了好计算:
把区间分成等份,分点和小区间长度分别为,.取,作积分和
图4.3
.
因为,当所以
.
3、定积分的几何意义
从例子,我们看到当时,定积分表示曲边梯形的面积.当时,曲边梯形在轴的下方,定积分在几何上表示上述曲边梯形面积的负值.当在上有正、有负时,则定积分在几何上表示:
曲线,直线,及轴所围成的几块曲边梯形面积的代数和(图4.3),即.
例4利用定积分的几何意义说明:
(.
这里被积函数,我们已经知道了定积分的几何意义,故让学生画出草图,观察易得此积分表示底为,高为1的矩形的面积.
所以有
例5根据定积分的几何意义推出下列积分的值:
(1),
(2),(3),(4).
画出图形
2
A
(
)
-
1
(1)由下图
(1)所示,.
3
4
5
π
(4)
(2)由上图
(2)所示,.
(3)由上图(3)所示,.
(4)由上图(4)所示,.
定理3 设函数在上连续,
(1)如果为奇函数,则.
(2)如果为偶函数,.
4、课堂小结与思考题
这节课我们从实际例子出发学习了定积分的概念及几何意义.定积分是通过“分割、近似、求和、求极限”四个步骤完成,它表示了一个与积分变量无关的常量.
希望同学们认真理解定积分的概念和几何意义,并灵活地掌握用定义或几何意义求简单的定积分的值.希望同学们灵活地看待问题,积极地思考问题,不断地发现问题和解决问题.
切记,数学离不开解题,更离不开思考问题.只有通过解题和思考问题才能积累经验,提高能力,把握本质,体会奥妙,产生灵感,变得熟练.
5、作业布置
重要思想:
1.由已知求未知;
2.极限思想;
3.问题归结;
4.化整为零;
5.以直代曲。
分割方法----任意
分割要求----最大宽度趋于0
这里的教学过程:
教师提出问题,让学生思考,教师给出解决方案,让学生思考回答为什么求极限得到的就是我们要求的精确值,教师进行必要的引导、分析与归纳,在此基础上一步一步引导学生抽象出定积分的概念.
可积的充分条件说明:
-----几何直观
教师提出问题(定积分的几何意义)并给出答案,让学生思考并回答为什么,教师进行必要的引导、分析与归纳.
下面请同学们进一步思考:
,为什么?
解:
提示学生画出图形,发现此积分等于矩形长为4,高为5的面积,故教师提问:
为什么?
这个问题的教学过程:
首先让学生思考,并回答问题.然后教师进行必要的引导、分析与归纳,并给出完整的回答.
教师进行必要的引导、分析与归纳,在此基础上一步一步引导学生
第4页共5页