11 класс. Алгебра. Интеграл. Первообразная. Неопределенный и определенный интеграл.
11 класс. Алгебра. Интеграл. Первообразная. Неопределенный и определенный интеграл.
Комментарии преподавателя
1. Напоминание о 3 задачах, рассмотренных на предыдущем уроке
Напомним три задачи, рассмотренные на прошлом уроке, которые сводятся к нахождению одной и той же площади криволинейной трапеции.
Рис. 1. Нахождение площади криволинейной трапеции
О площади под кривой
Дано: .
Найти: .
О массе стержня
Дано:
Найти:
О перемещении точки по прямой
Дано:
Найти: .
2. Метод решения
Таким образом, если мы сумеем найти площадь под кривой, площадь криволинейной трапеции, мы решим эти три, а также многие другие задачи.
Рис. 2. Метод решения
Напомним метод решения. Он заключается в следующем:
Разбить отрезок на равных частей:
Сосчитать , то есть площадь подступенчатой ломаной.
Найти:
Прежде чем найти указанный предел, примем важное определение и переобозначение.
Рассмотрим интегральную сумму:
Площадь криволинейной трапеции записывается следующим образом:
3. Определение определенного интеграла
Определение: Определенный интеграл от функции по отрезку – это предел интегральных сумм при .
Обсудим каждый элемент введенного определения:
a, b – пределы интегрирования.
площадь криволинейной трапеции подынтегральной функции в пределах от до .
4. Решение задач через определенный интеграл, физический и геометрический смысл определенного интеграла
Выпишем решение трех задач через определенный интеграл.
(геометрический смысл определенного интеграла).
Масса неоднородного стержня, .
Перемещение точки вдоль прямой, если известна скорость, (геометрический и физический смысл определенного интеграла).
Для того чтобы вычислить определенный интеграл, а с ней и площадь криволинейной трапеции, для начала рассмотрим теорему.
5. Теорема о вычислении определенного интеграла
Теорема: Если – непрерывная и неотрицательная на отрезке функция, а – ее первообразная на этом отрезке, то площадь соответствующей криволинейной трапеции равна приращению первообразной на отрезке, то есть:
Обсудим полученную формулу (рис. 3).
Рис. 3. Иллюстрация к теореме
6. Доказательство теоремы
Доказательство: На отрезке зафиксируем и найдем площадь под кривой на отрезке, то есть каждому ставится в соответствие , введена новая функция.
Отсюда площадь криволинейной трапеции равняется приращению любой первообразной на отрезке .
7. Формула Ньютона-Лейбница
– непрерывная на отрезке .
Рис. 4. Непрерывная функция
8. Свойства определенного интеграла
9. Решение примера на определенный интеграл, геометрическая интерпретация
Пример:
Вычислить:
Решение:
.
Пояснение:
Геометрическая интерпретация:
Рис. 5. Площадь криволинейной трапеции
ИСТОЧНИК
http://interneturok.ru/ru/school/algebra/11-klass/integralb/ponyatie-opredelyonnogo-integrala-formula-nyutona-leybnitsa
http://www.youtube.com/watch?v=l-TwReh5zHc
http://www.youtube.com/watch?v=NxkxzYpqZ5M
http://test-training.ru/category/algebra-11-class
http://test-training.ru/news/otvet-k-testam-po-algebre-dlya-11-klassa.html