Тема: “Вычисление площадей плоских фигур с помощью определенного интеграла”.
Образовательные задачи:
- обеспечить повторение, обобщение и систематизацию материала по данной теме;
- создать условия контроля (самоконтроля) знаний и умений.
Развивающие задачи:
- способствовать формированию умений применять приемы сравнения, обобщения, выделения главного;
- продолжить развитие математического кругозора, мышления и речи, внимания и памяти.
Воспитательные задачи:
- содействовать воспитанию интереса к математике;
- воспитание активности, мобильности, умения общаться.
Тип урока – комбинированный урок с элементами проблемного обучения.
Методика – проблемный, наглядный, самостоятельная работа студентов, самопроверка.
Оборудование – приложение к уроку, таблицы.
План урока
- Организационный момент. Подготовка студентов к работе на занятии.
- Подготовка студентов к активной деятельности (проверка вычислительных навыков и таблиц интегралов по группам).
- Подготовка к изучению нового материала через повторение и актуализацию опорных знаний.
- Работа с новым материалом.
- Первичное осмысление и применение изученного материала, его закрепление.
- Домашнее задание.
- Применение знаний.
- Подведение итогов.
- Рефлексия.
Ход урока
1. Организационный момент.
Понятие определенного интеграла является одним из основных понятий математики. К концу 17 в. Ньютоном и Лейбницем был создан аппарат дифференциального и интегрального исчисления, который составляет основу математического анализа.
На предыдущих занятиях мы научились “брать” неопределенные интегралы, вычислять определенные интегралы. Но куда важнее применение определенного интеграла. Мы знаем, что с его помощью можно вычислять площади криволинейных трапеций. Сегодня мы ответим на вопрос: “Как это сделать?”
2. Подготовка студентов к активной деятельности.
Но сначала нам необходимо проверить вычислительные навыки и знание таблицы интегралов. Перед вами задание, результатом выполнения которого будет высказывание французского математика С.Д. Пуассона (Жизнь украшается двумя вещами: занятием математикой и ее преподаванием).
Задание выполняется парами (Приложение №1).
3. Подготовка к изучению нового материала через повторение и актуализацию опорных знаний.
Переходим к теме нашего занятия “Вычисления площадей плоских фигур с помощью определенного интеграла”. Кроме умения вычислять определенный интеграл, нам нужно вспомнить свойства площадей. В чем они заключаются?
- Равные фигуры имеют равные площади.
- Если фигура разбита на две части, то её площадь находится как сумма площадей отдельных частей.
Также нам нужно повторить правило интеграла суммы и формулу Ньютона-Лейбница.
4. Работа с новым интегралом
1. Определенный интеграл служит для вычисления площадей криволинейных трапеций. Но на практике чаще встречаются фигуры, которые таковыми не являются и нам необходимо научиться находить площади именно таких фигур.
Работа по таблице “Основные случаи расположения плоской фигуры и соответствующие формулы площадей” (Приложение №2).
2. Давай проверим себя.
Работа с заданием (Приложение №3) с последующей проверкой (таблица №3).
3. Но умения правильно выбирать формулы для площади недостаточно. На следующей таблице (Приложение №4) в каждом из заданий есть “внешняя” причина, не позволяющая вычислить площадь фигуры. Найдём их.
а) не указаны формулы для графиков функций.
б) нет пределов интегрирования.
в) не указаны названия графиков и нет одного предела.
г) не указана формула одного из графиков.
4. С учетом проделанной работы, сформулируем и запишем алгоритм решения задач на тему урока.
- Построить графики данных линий. Определить искомую фигуру.
- Найти пределы интегрирования.
- Записать площадь искомой фигуры с помощью определенного интеграла.
- Вычислить полученный интеграл.
5. Первичное осмысление и применение изученного материала, его закрепление.
1. С учетом алгоритма выполним задание №2 из последней таблицы.
Рисунок 1
Решение:
Найдём пределы интегрирования.
Для точки А:
– не удовлетворяет условию задания
Для точки В:
– не удовлетворяет условию задачи.
Ответ: (кв.ед).
2. Но при выполнении этого задания алгоритм применялся не полностью. Для его отработки выполним следующее задание
Задание. Найти площадь фигуры, ограниченной линиями , .
Рисунок 2
Решение:
– парабола, вершина (m,n).
(0;2) – вершина
-2 |
0 |
2 |
4 |
2 |
4 |
Найдём пределы интегрирования.
Ответ: (кв.ед).
6. Домашнее задание.
Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями (задание разобрать).
7. Применение знаний.
Самостоятельная работа (Приложение №5)
8. Подведение итогов.
- научились составлять формулы для нахождения площадей плоских фигур;
- находить пределы интегрирования;
- вычислять площади фигур.
9. Рефлексия.
Студентам раздаются листочки. Они должны оценить свою работу, выбрав один из предложенных вариантов ответа.
Оценить степень сложности урока.
Вам было на уроке:
- легко;
- обычно;
- трудно.
Оцените степень вашего усвоения материала:
- усвоил полностью, могу применить;
- усвоил полностью, но затрудняюсь в применении;
- усвоил частично;
- не усвоил.
Просмотрев ответы, сделать вывод о подготовленности студентов к практической работе.
Используемая литература:
- Валуцэ И.И., Дилигулин Г.Д. Математика для техникумов.
- Крамер Н.Ш., Путко Б.А., Тришин И.М. Высшая математика для экономистов.
- Данко П.Е., Попов А.Г. Высшая математика, ч.1.
- Званич Л.И., Рязановский А.Р. М., Новая школа, 1996.
- Газета “Математика”. Издательский дом “Первое сентября”.