重慶交通大學 段成均
由于積分上限函數(shù)是一個全新的概念,對它的學習,我們必須把握對數(shù)學概念理解的通用的步驟,那就是:概念的引入,概念的準確描述,概念所定義對象的性質,給定對象是否滿足概念的定義,與概念相關的技巧培養(yǎng)。
x 1 2 3 4… x 2 8 …
定理1: 設f(x)在區(qū)間[a,b]2上連續(xù),則φ(x)可導并且φ'(x)=f(x)。
通過對定理的證明,加深學生對f(x)的連續(xù)性假設的理解。同時給出不定積分與積分上限函數(shù)的聯(lián)系,即f(x)的原函數(shù)與積分上限函數(shù)相差常數(shù)C:
在介紹和證明積分上限函數(shù)的分析性質時,除了定理1 中的可微性,我們還可以補充一個關于它的連續(xù)性的命題。即:
定理2:設f(x)在區(qū)間[a,b]2上可積分,則φ(x)在[a,b]2上連續(xù)。
為了讓學生對φ(x)的連續(xù)性和可導性有更直觀的了解,介紹如下例題:
解:因為f(x)在[-1,2]有界且僅有一個間斷點,所以f(x)在[-1,2]可積分,從而φ(x)在[-1,2]連續(xù)。
為了讓學生熟練掌握上面的求導公式,我們由淺入深地講解如下三個例題。例2 是常見積分上限函數(shù)求導,例3 是關于積分上限函數(shù)的極限訓練,例4 是常見兩類特殊函數(shù)求導。
例2 計算下列各題:
例4 (1)已知求F'(x)。
分析:被積函數(shù)里含有x,故F(x)不是積分上限函數(shù),但我們可以通過將x提到積分號外或換元,把問題轉化為可以利用積分上限函數(shù)導數(shù)的問題來做。
(2)令μ=t-x,dt=du,
所以F'(x)=f'(-x)。
總的來說,在講解一個新概念時,我們要思考概念是怎樣引入的,和已經(jīng)學過的舊概念有什么內(nèi)在聯(lián)系,概念的實質是什么,利用概念及其相關結論可以解決哪些問題。同時,由于數(shù)學概念非常抽象,所以我們要想辦法降低其抽象度,以具體數(shù)字代替公式中的字母,用具體表達式代替抽象表達式,多從學生角度思考問題,教學效果會一步一步得到提高。