1、求曲边梯形的面积 一教学目标:1、知识与技能:了解求简单曲边梯形(x轴上方)的面积的一般求法(即“分割以直代曲作和逼近”),在“以直代曲”方案比较中建构出定积分的概念,初步理解定积分的几何意义,能利用定积分的几何意义求曲边梯形的面积2、过程与方法:在解决问题(求曲边梯形)的过程中,体会“以直代曲”的方法和极限的思想;在方案比较中建构数学知识;初步体会数学的思维过程,学会猜想、比较、验证3、情感态度与价值观:培养学生主动探求知识、合作交流的意识,培养借助信息技术探究数学问题的意识,感受数学思维的全过程,改善数学学习信念二教学过程:情境创设已知“嫦娥一号”升空做直线运动,设经过t s后的运动速度为
2、(单位:m/s),若的图象分别如图(1)(2)(3)中曲线所示,试求内物体运动的总路程由物理学知识可知,即对应曲线下方的“曲边梯形”的面积因此,问题即转化为如何求曲边梯形的面积,如果说图(2)中“曲边梯形”面积可分解为三个梯形的面积,那么图(3)中“曲边梯形”面积又该如何求呢?操作探究为了便于研究问题,我们不妨将问题简化,求直线和曲线所围成的图形(曲边三角形)的面积活动 方案提出通过计算机演示,启发学生将曲边梯形细分为若干小曲边梯形,并能提出以矩形面积近似替代曲边梯形面积,初步形成“分割以直代曲作和逼近”的问题解决方案,在具体“以直代曲”过程中能通过小组讨论的形式提出多种方案活动 方案落实以左
3、端点对应的函数值为矩形的边长为例(本过程教师讲授为主)1分割把区间等分成个小区间(思考:为什么要等分区间?分多少段?):,每个区间的长度为.过各区间端点作轴的垂线,从而得到个小曲边梯形,它们的面积分别记作,即2以直代曲对区间上的小曲边梯形,以区间左端点对应的函数值为一边的长,以为邻边的长的小矩形面积近似代替小曲边梯形的面积,即3作和因为每个小矩形的面积是相应的小曲边梯形面积的近似值,所以个小矩形的面积之和就是所求曲边三角形面积的近似值,其中4、逼近当分割无限变细,即(亦即)时,.的求法包括:方法1、计算机计算(一个大致结果)方法2、体积构造法:.将单位正方体每条棱等分,得到个长方体,其体积之和
4、即为;当时,该几何体无限逼近四棱锥,又,从而方法3、公式法:由(公式推导见教材第二章推理与证明P72)有,当时,从而活动 实践检验 学生借助于公式法检验另一方案(以右端点的函数值为近似矩形的边长),通过真实的验证过程感受最后总结探究中的曲边梯形面积与具体的“以直代曲”方案无关,从而感受极限思想活动(1)(2)(3)(4)过程回顾 “分割以直代曲作和逼近”四个过程可用如下图(1)至图(4)描述:活动总结探究学生通过讨论可得到以上常见的三种方案,即分别以矩形ABCD、矩形ABEF、梯形ABDE(方案3如果学生提不出,可不予考虑)来近似代替相应曲边梯形的面积以下用计算机演示检验当时,其和式均无限趋近于同一结果其实具体方案中虽然面积会有差异,即,但当时,其和式均无限趋近于同一结果,即均能用来求曲边梯形的面积(一方面让学生操作电脑感受,同时借助简单的公式推导强化认识)从而可将“以直代曲”的方案加以拓展,即可以取小区间内任意一点所对应的函数值作为小矩形一边的长,和式近似表示曲边梯形面积三初步应用1计算直线和曲线 围成的阴影图形的面积2火箭发射后t s的速度为 (单位:m/s),假定,对函数按上式所作的和具有怎样的实际意义?四小结(略)定积分的计算每次均采用“分割以直代曲作和逼近”的操作是不现实的,为此以后将介绍微积分基本定理五作业(略)六板书(略)