Kiến thức: Giúp cho HS nắm được các kiến thức cơ bản sau: - Nắm được cơng thức tính diện tích của hình phẳng giới hạn hữu hạn của một số đường trong mp.. - Nắm được cơng thức tính thể
Trang 1BÀI 3: ỨNG DỤNG CỦA TÍCH PHÂN
TRONG HÌNH HỌC
Tiết thứ : 59 - 60
-A MỤC TIÊU.
Kiến thức: Giúp cho HS nắm được các kiến thức cơ bản sau:
- Nắm được cơng thức tính diện tích của hình phẳng giới hạn hữu hạn của một số đường trong mp
- Nắm được cơng thức tính thể tích của vật thể và khối trịn xoay trong khơng gian khi xoay chúng xung quanh trục Ox
Kỹ năng: Rèn luyện cho học sinh một số kỹ năng cơ bản như:
- Biết vận dụng các cơng thức tính vào tính diện tích của một số hình phẳng được giới hạn bởi các đường cho trước
- Biết ứng dụng tích phân vào tính thể tích của các khối quen thuộc: khối chĩp-chĩp cụt, khối cầu và các khối trịn xoay khác
Tư duy, thái độ:
- Cĩ khả năng tư duy sáng tạo Thái độ tích cực vào bài học
- Biết quy lạ về quen Cẩn thận chính xác trong tính tốn, và vận dụng cơng thức và các trường hợp
B CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS.
GV: Bảng phụ, SGK, máy chiếu Projector
HS: Đồ dùng học tập, thước kẻ, các kiến thức về nguyên hàm
C PHƯƠNG PHÁP.
Phương pháp: Thuyết trình, gợi mở, phát hiện và giải quyết vấn đề
D TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG.
Ổn định lớp:
- Kiểm tra sĩ số:
- Nắm tình hình chuẩn bị bài – chuẩn bị SGK của học sinh
Nội Dung Bài Mới
I.> Tính Diện Tích Hình Phẳng.
1./ Hình phẳng giới hạn bởi một đường cong và trục hồnh:
Hoạt Động 1: Chiếm lĩnh cơng thức tính tính diện tích của hình phẳng giới hạn bởi một đường
GV tổ chức cho HS thực hiện hoạt động 1 SGK
GV treo hình vẽ và hướng dẫn HS hình thành
cơng thức tính diện tích
- Yêu cầu HS nhắc lại cơng thức tính diện tích
hình thang cong đã học ở bài 2 trong trường hợp
hàm f x 0, x a b;
- Qua hình vẽ cho HS nhận xét về diện tích của
hình thang cong khi f x 0, x a b;
- Vậy để tính diện tích trên ta cần phải làm gì?
HS lắng nghe và thực hiện theo yêu cầu của GV
để tiếp thu kiến thức mới
- Tính diện tích của hình thang vuơng dựa vào cơng thức ở bài trước
- Quan sát hình vẽ và nhận biết được hình thang cong giới hạn bởi đồ thị của hàm
0, ;
yf x voi f x x a b cĩ diện tích bằng diện tích của hình thang cong trong trường hợp f x 0, x a b; như bài trước đã học và tính bằng cách lấy
b a
f x dx
- Hình thành và tiếp thu cơng thức diện tích hình phẳng,,, tổng quát
b a
f x dx
- Củng cố kiến thức trên qua ví dụ:
Ta cĩ bảng xét dấu của C :y x 3trên 2;1 x
x3
–
y
x
O
Trang 2khi cơng thức ta đã học là f x 0, x a b; .
- Từ đĩ GV giới thiệu HS đi tới cơng thức tính
diện tích trong trường hợp cho hàm yf x bất
kỳ thỏa mãn đk là liên tục trên đoạn a b ;
GV cho HS củng cố kiến thức trên qua ví dụ sau:
"Tính diện tích của hình phẳng giới hạn bởi đồ
thị C :y x 3với trục hồnh và hai đường
thẳng x2;x1."
Diện tích của hình phẳng cần tìm:
Diện tích của hình phẳng giới hạn bởi đồ thị C :yf x với trục Oxvà hai đường thẳngx a x b ,
b a
S f x dx
2./ Hình phẳng giới hạn bởi hai đường cong.
Hoạt Động 2: Tiếp cận cơng thức tính diện tích hình phẳng giới hạn bởi hai đường cong
GV vẽ hình và hướng dẫn HS cách tìm cơng thức
của diện tích
Giả sử hình phẳng giới hạn bỏi hai đường cong
là:C1:yf x v C à 2:y g x x a x b , ,
v f x g x x a b như hình vẽ
- Yêu cầu HS hãy cho biết quan hệ giữa hình cần
tìm với các hình phẳng giới hạn bởi từng mỗi
đường với trục hồnh
- Nhận xét cách phát biểu của HS và giới thiệu
cơng thức tính diện tích và chú ý cho HS nắm
cách tính tích phân trong trường hợp này
GV cho HS củng cố kiến thức trên qua nghiên
cứu cách giải của ví dụ SGK 2 và ví dụ sau:
"Tính diện tích của hình phẳng giới hạn bởi hai
đồ thị của hai hàm số y x 22x2, y x 4
HS lắng nghe và thực hiện theo yêu cầu của GV
để tiếp thu kiến thức mới
- HS suy nghĩ và nhận ra được cơng thức cần tìm là:
b a
S f x g x dx
- Nghiên cứu cách giải của ví dụ SGK và vận dụng vào giải bài tốn GV nêu ra:
Phương trình hồnh độ giao điểm của hai đồ thị:
2 2
2
2 0
1
x
x
Vậy diện tích của hình phẳng cần tìm là:
1 2 2
1
2
2
Diện tích của hình phẳng giới hạn bởi hai đồ thị của hai hàm số yf x , y g x với hai đường thẳng x a x b , là:
b a
S f x g x dx
Nếu trên đoạn a b phương trình; f x g x các nghiệm là ,c d v c dà thì
S f x g x dxf x g x dx f x g x dx f x g x dx
Tiết thứ 2:
g(x)
f(x) y
x O
Trang 3II.> Tính Thể Tích.
1./ Tính thể tích của vật thể:
Hoạt Động 3: Chiếm lĩnh công thức tính tính thể tích của vật thể
GV đặt vấn đề như SGK và thông báo công thức
tính thể tich vật thể (treo hình vẽ đã chuẩn bị lên
bảng)
b
a
V S x dx
GV hướng dẫn HS giải vd4 SGK
HS lắng nghe và giải quyết vấn đề đưa ra dưới sự định hướng của giáo viên
Thực hiện theo sự hướng dẫn của giáo viên
2./ Thể tích của khối chóp và khối chóp cụt:
Hoạt Động 4: Chiếm lĩnh công thức tính tính diện tích của hình phẳng giới hạn bởi một đường
GV xét khối chóp đỉnh A và diện tích đáy là S,
đường cao OI h Tính diện tích S x của thiết
diện của khối chóp cắt bởi mp song song với
đáy? Tính tích phân trên
GV đối với khối chóp cụt giới hạn bởi mp đáy có
hoành độ AI0 = h0 và AI1 = h1 (h0 < h1) Gọi S0 và
S1 lần lượt là diện tích 2 mặt đáy tương ứng Viết
công thức tính thể tích của khối chóp cụt này
GV củng cố công thức:
Tính thể tích của vật thể nằm giữa 2 mp x = 3 và
x = 5, biết rằng thiết diện của vật thể bị cắt bởi
mp vuông góc với Ox tại điểm có hoành độ x,
3;5
x là một hình chữ nhật có độ dài các cạnh
là 2x, x 2 9
- GV cho HS làm việc theo nhóm, yêu cầu HS
lên trình bày kết quả và cho các nhóm đánh giá
bài giải của nhóm bạn
- S x( ) S.x22
h
Do đó, thể tích của khối chóp (khối nón) là:
2 2 0
3
h
h
- HS tiến hành giải quyết vấn đề đưa ra dưới sự định hướng của giáo viên
Thể tích của khối chóp cụt là:
3
h
- HS giải bài tập dưới sự định hướng của giáo viên theo nhóm
Diện tích của thiết diện là: S x 2 x x2 9
Do đó thể tích cảu vật thể là:
5
2 3
128
2 9
3
- Thực hiện theo yêu cầu của giáo viên
-Các nhóm nhận xét bài làm trên bảng
III.> Thể Tích Khối Tròn Xoay.
Hoạt Động 5: Chiểm lĩnh công thức tính thể tích của khối tròn xoay
GV nhắc lại khái niệm khối tròn xoay đã học ở
chương II cho HS nắm và đặt vấn đề vào nội
dung mới
GV nêu bài toán và hướng HS tìm lời giải cho bài
toán:
Cho hình thang cong giới hạn bởi đồ thị của hàm
số yf x với trục Oxvà hai đường thẳng
,
x a x b quay xung quanh trục Oxtạo thành
một khối tròn xoay Tính thể tích khối trên
HS lắng nghe và trả lời các câu hỏi của GV để hoàn thiện kiến thức mới
- Nhớ lại kiến thức về khối tròn xoay đã hoc để tưởng tượng ra hình vẽ
- Nhận biết được thiết diện là hình tròn có bán kính là f x và diện tích là S f2 x
- Thể tích cần tìm là: 2
b a
V f x dx
HS củng cố các kiến thức trên qua cách giải các ví
dụ 5,6:
Trang 4- Hãy cho biết thiết diện thu được khi cắt khối
tròn xoay bằng mp vuông góc với trục Oxlà
hình gì?
- Hình tròn trên có bán kính và diện tích là bao
nhiêu?
- Vậy theo kết quả phần trên thì thể tích của khối
trên được tính theo công thức nào?
GV nhận xét và giới thiệu công thức tính thể tích
của khối tròn xoay
GV củng cố kiến thức cho HS qua nghiên cứu
cách giải của các ví dụ 5, 6 SGK
2
0
1 sin 2
R R
R
E CỦNG CỐ.
- Nhắc lại các công thức tính diện tích của hình phẳng giới hạn bởi một đường, hai đường cong,,, và chú ý cách tính diện tích, khử dấu trị tuyệt đối
- Công thức tính thể tích của khối tròn xoay khi xoay hình phẳng quanh trục hoành
- Về nhà giải các bài tập 1, 2, 4 trong SGK
F RÚT KINH NGHIỆM: