Методическая разработка урока "Нестандартные случаи вычисления площади криволинейной трапеции с помощью интеграла", 11 класс
методическая разработка по алгебре (11 класс) на тему

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

гимназия №19 им. Н.З. Поповичевой

Нестандартные случаи вычисления площади криволинейной трапеции с помощью интеграла

Урок алгебры и начал анализа в 11 классе.

Учитель: Алябьева Е.А.

Тема урока: «Нестандартные случаи нахождения площади криволинейной трапеции с помощью интеграла»

Тип урока. Комбинированный.

Формы организации учебной деятельности: фронтальная, групповая, индивидуальная.

Методы организации учебной деятельности: словесный, наглядный, исследование.

Цели урока.

Образовательные.

 Проверить и закрепить умения и навыки в вычислении интегралов по формуле Ньютона-Лейбница и площадей фигур.

 Познакомить с нестандартным приемом вычисления  определенного интеграла с обратимой подынтегральной функцией.

Познакомить  учащихся с историей развития интегрального исчисления.

Развивающие.

 Развитие интереса к предмету.

 Активизация мыслительной деятельности.

 Развитие научного мировоззрения, творческого мышления посредством исследовательской работы.

Воспитательные.

Формирование навыков самостоятельной исследовательской работы и работы в группах.

Выработка внимания.

Оборудование: таблица первообразных, портреты ученых, кодоскоп, раздаточный материал с заданиями для групп и с индивидуальными заданиями.

Ход урока.

I. Организационно-мотивационный момент (1-2 мин)

   Учитель объявляет тему и цели урока.

II. Актуализация опорных знаний (3 мин)

Контрольные вопросы:

 1. Дайте определение криволинейной трапеции.

 2. Какова формула для вычисления площади криволинейной трапеции.

 3. Объясните геометрический смысл интеграла.

 4. Какова формула Ньютона- Лейбница.

III. Блиц – контрольная(10 мин):

 Тексты работы находятся на столах у учащихся (см. Приложение 1.)

IV. Самопроверка решения блиц-контрольной

(текст контрольной записан на доске, ответы после каждого задания выписывает учитель со слов учеников)

        По результатам контрольной (числа: 69, 73, 75, 90, 92) один из учеников дает историческую справку о развитии интегрального исчисления, а учитель вывешивает портреты ученых на доске:

1669 год – Ньютон разработал основы интегрального исчисления, решая геометрическую задачу квадратуры кривой ( площади криволинейной трапеции).

1673 год – Лейбниц установил взаимообратный характер операций дифференцирования и интегрирования.

1675 год – Лейбниц ввел понятие «интеграл», называя его суммой, и его обозначение  ∫.

1690 год – Якоб Бернулли впервые в печати употребил термин «интеграл».

1692 год – Иоганн Бернулли систематизировал идеи и методы интегрального исчисления в работе «Математические лекции о методе интегралов».

V. Решение проблемной задачи.

 Найти площадь фигуры, ограниченной линиями y = arcsin x, осью абсцисс и прямыми

 х = ½ и х = 1.  

Обсуждение проблемы в группах по 4 человека («Мозговой штурм»).– 1 мин.

Презентация версий от каждой группы.

Решение задачи:

 – выбор способа решения (переход к обратной функции х = siny).

– рассмотрение криволинейных трапеций с площадями S = и S1 =  

(учитель проецирует соответствующие чертежи на экран)

–  запись решения на доске (ученик) :

S = .

S = .

VI. Выполнение исследовательской работы.

Тексты находятся на столах учащихся (см. Приложение 2).

VII. Заслушивание выводов выполнения исследовательской работы (озвучивают учащиеся, выполнившие работу до конца):

«Если f(x) – непрерывная, обратимая на [a;b] функция и g(y) – обратная для f функция, определенная на [f(a);f(b)], то = ».

VIII. Подведение итогов урока.

Выполнил___________________

Блиц – контрольная

Вариант 1.

1. Вычислите интеграл:

     = (                       )  =

2. Найдите площадь фигуры, изображенной на чертеже:

3. При каких  положительных значениях m верно равенство:

Решение: 1) =  ____dx =  (         )   =      

                 2) _____________= 4

Приложение 1

Выполнил___________________

Блиц – контрольная

Вариант 2.

1. Найдите площадь фигуры, изображенной на чертеже:

2.  Вычислите интеграл:

     = (                )              =  

3. Вычислите интеграл:

     =  _______dx =  (                          )           =       =

Приложение 2

                                                                                Выполнил (и)________________________

                                                                                                        ________________________

Исследовательская работа

«Вычисление определенного интеграла сведением его к соответствующему определенному интегралу от функции, обратной подынтегральной»

(вывод формулы).

Данные: 1) f – неотрицательная, дифференцируемая и обратимая на [a ; b] функция;

                2) g – обратная для f функция, определенная на [f(a); f(b)] .

Результат исследования: формула для вычисления  через соответствующий определенный интеграл от функции, обратной подынтегральной (g).

Анализ исходных данных.

1).Выберите из предложенных функций (А, Б, В, Г) те, которые удовлетворяют данным исследования: __________________.

2).Обоснуйте свой выбор:_______________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Исследование.

Рассмотрите в исследовании одну из функций, выбранных вами в п.1.

I. Графическое исследование.

                                                              1. Выполните чертеж.

                                                              2. Укажите характер монотонности функции.

                                                                  ____________________________________________

                                                              3. Изобразите (штриховкой) на чертеже

                                                                  криволинейную трапецию,

                                                                  ограниченную линиями у = f(x), x = a, x = b, y = 0.

                                                                  Площадь этой фигуры обозначьте S1.

                                                              4. Изобразите (штриховкой) на чертеже фигуру,

                                                                  ограниченную линиями

                                                                  x = g(y), y = f(a), y = f(b), x = 0.

                                                                  Площадь этой фигуры обозначьте S2.

                                                               5. Выразите S1 через S2:

                                                                   ___________________________________________

  Площади еще каких фигур вы использовали в полученном выражении?

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

II. Аналитическое исследование.

1. Используя геометрический смысл интеграла, запишите формулу, которой выражается площадь S1:__________________________________________________.
2. Используя геометрический смысл интеграла, запишите формулу, которой выражается площадь S2:__________________________________________________.
3. Запишите формулы для вычисления площадей других фигур, используемых вами в п.5 графического исследования:____________________________________________.
4. Запишите формулу для вычисления  через соответствующий определенный интеграл функции g:

_____________________________________________________________________________________________________________

III. Вывод («если …, то …»).

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Исследуйте следующую функцию, выбранную вами в п.1 анализа исходных данных, по предложенной выше схеме.