第一章导数及其应用
1.5.2汽车行驶的路程
【学习目标】
1.会求较简单的曲边梯形的面积、变速直线运动的路程;
2.了解“以直代曲”、“以不变代变”的数学思想方法;
3.通过实例(求曲边梯形的面积、变速直线运动的路程等),从问题的情境中了解定积分的实际背景.
【新知自学】
新知梳理:
1.曲边梯形的面积
如右图,曲边梯形是指由直线x=a,x=b(a≠b),_________________和曲线y=f(x)围成的图形(如图①).
2.求曲边梯形的面积的方法和步骤
(1)分割:把区间[a,b]分成许多小区间,进而把曲边梯形拆分成一些________________(如图②);
(2)近似代替:对每个小曲边梯形“以直代曲”,即用_____________的面积代替小曲边梯形的面积,得到每个小曲边梯形的面积的______________(如图②);
(3)求和:把以近似代替得到的每个小曲边梯形面积的______________求和;
(4)取极限:当小曲边梯形的个数趋向无穷时,各小曲边梯形的面积之和趋向一个_______________,即为曲边梯形的面积.
图①图②
3.求变速直线运动的位移(路程)
如果物体做变速直线运动,速度函数,那么也可以采用_________、_______、___________、__________的方法,求出它在a≤t≤b内所经过的位移s.
对点练习:
1.把区间[1,3]分成等份,所得个小区间,每个小区间的长度为()
A.B.C.D.
2.把区间等分后,第个小区间是()
A.
B.
C.
D.
3.在“近似替代”中,函数在区间上的近似值()
A.只能是左端点的函数值
B.只能是右端点的函数值
C.可以是该区间内的任一函数值)
D.以上答案均正确
4.汽车以(函数在上为连续函数)在笔直的公路上行使,在内经过的路程为,下列说法中正确的是__________.
(1)将等分,若以每个小区间左端点的速度近似替代时,求得的是的不足近似值();
(2)将等分,若以每个小区间右端点的速度近似替代时,求得的是的过剩近似值();
(3)将等分,当很大时,求出的就是的准确值;
(4)的准确值就是由直线和曲线所围成的图形的面积.
【合作探究】
典例精析:
例1.求由抛物线y=x2与x轴及x=1所围成的平面图形的面积S.
变式练习:求由直线x=0,x=1,y=0及曲线y=x2+2x所围成的图形的面积S.
例2.汽车以速度组匀速直线运动时,经过时间所行驶的路程为.如果汽车作变速直线运动,在时刻的速度为(单位:km/h),那么它在0≤≤1(单位:h)这段时间内行驶的路程(单位:km)是多少?
变式练习:一辆汽车做变速直线运动,设汽车在时刻t的速度v(t)=eq\f(6,t2),求汽车在t=1到t=2这段时间内运动的路程s.
规律总结:
求曲边梯形的面积:
(1)思想:以直代曲、逼近;
(2)步骤:分割近似代替求和取极限;关键:近似代替;结果:分割越细,面积越精确.
【课堂小结】
【当堂达标】
1.已知函数,则函数的图象与直线所围成的区域的面积为()
A.B.1C.2D.0
2.函数f(x)=x2在区间上()
A.f(x)的值变化很小
B.f(x)的值变化很大
C.f(x)的值不变化
D.当n很大时,f(x)的值变化很小
3.求x=1,x=2,y=0和曲线y=lnx所围成的图形的面积时的不足近似值是__________;过剩近似值是______________________.
【课时作业】
1.一质点在作直线运动时,其速度(单位:),
则此质点在区间_____内作加速度越来越快的变加速运动;
在区间________内作速度为_________匀速运动;
在区间______内作加速度大小为_______的匀____速运动;
这一质点在这13内的运动路程为________.
2.在求由x=a,x=b(ab),y=f(x)(f(x)≥0)及y=0围成的曲边梯形的面积S时,在区间[a,b]上等间隔地插入n-1个分点,分别过这些分点作x轴的垂线,把曲边梯形分成n个小曲边梯形,下列说法中正确的个数是()
①n个小曲边梯形的面积和等于S;
②n个小曲边梯形的面积和小于S;
③n个小曲边梯形的面积和大于S;
④n个小曲边梯形的面积和与S之间的大小关系无法确定
A.1个B.2个
C.3个D.4个
3.直线x=0,x=2,y=0与曲线y=x2+1围成的曲边梯形,将区间[0,2]5等分,按照区间左端点和右端点估计梯