定积分学习指南

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  概念学习,重在体会思想
  此环节重在体会极限思想,了解概念形成、定理推导的过程. 定积分的核心思想是极限思想,受知识储备和理解能力的限制,我们不可能对它理解得很深刻,也几乎不可能用积分定义去求曲边图形的面积,也不太可能去掌握微积分基本定理的证明. 但是,我们可以去体会“以直代曲”“分割”的微元思想以及“无限趋近”的极限思想. 这些思想将是我们到大学进一步深造所必需的知识. 因此,我们可以在一个相对轻松的心态下,体会其深意.
  定理学习,重在计算运用
  虽说是了解概念,体会思想,但重点还是如何求定积分. 下面就几种基本题型总结一下方法和技巧.
  1. 根据微积分基本定理求解定积分
  点评 在求定积分时,要注意积分变量是谁,不能张冠李戴. 同学们在做第(2)问时常把它误当作第(1)问来做,这是要注意的.
  点评 用微积分基本定理是求定積分的主要方法,我们要重点掌握. 这个方法的关键是要找出函数[f(x)]的原函数[F(x)],找原函数时注意运用逆向思维. 同学们要把几种常见函数的原函数记住,见下表.
  2. 根据几何意义求解定积分
  例3 求定积分:(1)[011-x2dx],(2)[-223-34x2dx.]
  解析 (1)[011-x2dx]表示单位圆[x2+y2=1]在第一象限内的部分与[x]轴、[y]轴所围成的区域面积,也就是圆的四分之一,所以[011-x2dx]=[π4].
  (2)[-223-34x2dx]=[32-224-x2dx],
  而[-224-x2dx]表示圆[x2+y2=4]在[x]轴上的上半部分,
  所以[-223-34x2dx]=[32×12×4π]=[3π].(用此种方法还可以求椭圆的面积,同学们不妨试一试.)
  点评 当被积函数的原函数不容易找到时,不妨审视一下它的几何意义,有时问题就能迎刃而解.
  3. “变形”法解“三角函数”型定积分
  例4 求定积分:[0π4cos2xdx].
  解析 [0π4cos2xdx]=[0π41+cos2x2dx]
  =[(x2+14sin2x)π40]=[π+28].
  点评 当被积函数的原函数不容易找到,也没有明显的几何意义时,不妨将函数解析式变形成容易找出原函数的形式(主要针对被积函数为三角函数).
  4. 运用奇偶性求定积分
  例5 求定积分:(1)[-22xdx],(2)[-222x-12x+1dx].
  解析 (1) [-22xdx=202xdx=2×(12x220)=4].
  (2)因为函数[f(x)=2x-12x+1]为奇函数,
  所以[-222x-12x+1dx]=0.
  点评 当积分区间关于原点对称时,同学们不妨考虑一下被积函数的奇偶性,奇函数在区间[-a,a]上的积分为零,偶函数在区间[-a,a]上的积分为在区间[0,a]上的积分的两倍.
  5. 用定积分求曲边图形的面积
  例6 求由曲线[y=x],[y=2-x],[y=-13x]所围成的区域面积.
  解析 画出图形(如下图).
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