1、1.7.1 定积分在几何中的简单应用 教学目标:1、 进一步让学生深刻体会“分割、以直代曲、求和、逼近”求曲边梯形的思想方法;2、 让学生深刻理解定积分的几何意义以及微积分的基本定理;3、 初步掌握利用定积分求曲边梯形的几种常见题型及方法;教学重点: 应用定积分解决平面图形的面积; 教学难点:如何恰当选择积分变量和确定被积函数教学过程设计(一) 、复习引入,激发兴趣。【教师引入】展示精美的大桥油画,讲述古代数学家的故事及伟大发现:拱形的面积油画图片问:桥拱的面积如何求解呢?(二)、探究新知,揭示概念【热身训练】练习计算 计算 dx2242sindx【热身训练】练习用定积分表示阴影部分面积【学生
2、活动】思考口答【课件展示】定积分表示的几何图形、练习答案. 0yx22214dxsindx图1 图2(三) 、分析归纳,抽象概括探究由曲线所围平面图形的面积解答思路a b XA0yA2a b曲边梯形(三条直边,一条曲边)a b XA0y曲边形面积 A=A1-A2a b1xyNMOabA BCD)(1yfx)(2yfxyNMO a bAB CD)(1xf)(2fyxyOABCD2xy11-1-1(四) 、知识应用,深化理解例 1计算由两条抛物线 和 所围成的图形的面积.2yx2【分析】两条抛物线所围成的图形的面积,可以由以两条曲线所对应的曲边梯形的面积的差得到。解: ,所以两曲线的交点为(0,0
3、) 、 (1,1) ,21yxx及面积 S= ,所以 =11200xd120S=(x-)d3210x13【点评】在直角坐标系下平面图形的面积的四个步骤:1.作图象;2.求交点;3.用定积分表示所求的面积;4.微积分基本定理求定积分。例 2计算由直线,曲线 以及 x 轴所围图形的面积 S.4yx2y分析:首先画出草图(图 1.7 一 2 ) ,并设法把所求图形的面积问题转化为求曲边梯形的面积问题与例 1 不同的是,还需把所求图形的面积分成两部分 S1和 S2为了确定出被积函数和积分的上、下xyOABCD2xy11-1-1限,需要求出直线 与曲线 的交点的横坐标,直线 与 x 轴的交点4yx2yx
4、4y解:作出直线 ,曲线 的草图,所求面积为图 1. 7 一 2 阴影部分的面积4yx2yx解方程组 得直线 与曲线 的交点的坐标为(8,4) . 2,yx直线 与 x 轴的交点为(4,0). 因此,所求图形的面积为 S=S1+S24y4880442()dxd.338282410|3x由上面的例题可以发现,在利用定积分求平面图形的面积时,一般要先画出它的草图,再借助图形直观确定出被积函数以及积分的上、下限课堂练习如图,一桥拱的形状为抛物线,已知该抛物线拱的高为常数 h,宽为常数 b 求证:抛物线拱的面积 bhs32(五) 、归纳小结、布置作业解由曲线所围的平面图形面积的解题步骤:1画草图,求出曲线的交点坐标hb2将曲边形面积转化为曲边梯形面积3根据图形特点选择适当的积分变量 (注意选择 y 型积分变量时,要把函数变形成用 y 表示 x 的函数)4确定被积函数和积分区间5计算定积分,求出面积.布置作业: