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学习目标1了解导数和微积分的关系2掌握微积分基本定理3会用微积分基本定理求一些函数的定积分
知识点一导数与定积分的关系
bfxdx等于函数fx的任意一个原函数FxF′x=fx在积分区间a,b上的改变量Fba
-Fa以路程和速度之间的关系为例解释如下:如果物体运动的速度函数为v=vt,那么在时间区间a,b内物体的位移s可以用定积分表
示为s=bavtdt另一方面,如果已知该变速直线运动的路程函数为s=st,那么在时间区间a,b内物体的位移为sb-sa,所以有bvtdt=sb-sa由于s′t=vt,即st为
a
vt的原函数,这就是说,定积分bvtdt等于被积函数vt的原函数st在区间a,b上的增a
量sb-sa思考函数fx与其一个原函数的关系:1若fx=cc为常数,则Fx=cx;2若fx=x
≠-1,则Fx=
+11x
+1;3若fx=1x,则Fx=l
xx0;4若fx=ex,则Fx=ex;5若fx=ax,则Fx=l
axaa0且a≠1;6若fx=si
x,则Fx=-cosx;7若fx=cosx,则Fx=si
x知识点二微积分基本定理
一般地,如果fx是区间a,b上的连续函数,并且F′x=fx,那么bfxdx=Fb-Faa
1
f思考1函数fx的原函数Fx是否唯一?2用微积分基本定理计算简单定积分的步骤是什么?答案1不唯一2①把被积函数fx变为幂函数、正弦函数、余弦函数、指数函数等初等函数与常数的和或差;②用求导公式找到Fx,使得F′x=fx;③利用微积分基本定理求出定积分的值
题型一求简单函数的定积分例1计算下列定积分
1123dx;2022x+3dx;3-314x-x2dx;412x-15dx
解1因为3x′=3,
2
所以123dx=3x1=3×2-3×1=3
2因为x2+3x′=2x+3,
2
所以022x+3dx=x2+3x0
=22+3×2-02+3×0=10
3因为2x2-x33′=4x-x2,所以-314x-x2dx=2x2-x333-1=2×32-333-2×-12--313=2304因为16x-16′=x-15,所以2x-15dx
1
=16x-1621
=162-16-161-16=16反思与感悟1用微积分基本定理求定积分的步骤:
2
f①求fx的一个原函数Fx;②计算Fb-Fa2注意事项:①有时需先化简,再求积分;
②若Fx是fx的原函数,则Fx+CC为常数也是fx的原函数随着常数C的变化,fx
有无穷多个原函数,这是因为F′x=fx,则Fx+C′=F′x=fx的缘故因为bfxdxa
=Fx+Cba=Fb+C-Fa+C=Fb-Fa=Fxba,所以利用fr
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