Конспект урока "Вычисление объемов тел вращения с помощью определенного интеграла"

Тема: «Вычисление объемов тел вращения с помощью определенного
интеграла»
Тип урока: комбинированный.
Цель урока: научиться вычислять объемы тел вращения с помощью интегралов.
Задачи:
закрепить умение выделять криволинейные трапеции из ряда геометрических
фигур и отработать навык вычислений площадей криволинейных трапеций;
познакомиться с понятием объемной фигуры;
научиться вычислять объемы тел вращения;
способствовать развитию логического мышления, грамотной математической речи,
аккуратности при построении чертежей;
воспитывать интерес к предмету, к оперированию математическими понятиями и
образами, воспитать волю, самостоятельность, настойчивость при достижении
конечного результата.
Ход урока
I. Организационный момент.
Приветствие группы. Сообщение учащимся целей урока.
Сегодняшний урок мне бы хотелось начать с притчи. “Жил мудрец, который знал все.
Один человек захотел доказать, что мудрец знает не все. Зажав в ладонях бабочку, он
спросил: “Скажи, мудрец, какая бабочка у меня в руках: мертвая или живая?” А сам
думает: “Скажет живая – я ее у мертвлю, скажет мертвая – выпущу”. Мудрец, подумав,
ответил: “Все в твоих руках”.
Поэтому давайте сегодня плодотворно поработаем, приобретем новый багаж знаний, и
полученные умения и навыки будем применять в дальнейшей жизни и в практической
деятельности. “Все в Ваших руках”.
II. Повторение ранее изученного материала.
Давайте вспомним основные моменты ранее изученного материала. Для этого выполним
задание “Исключите лишнее слово”.
(Студенты говорят лишнее слово.)
Правильно “Дифференциал”. Попробуйте оставшиеся слова назвать одним общим
словом. (Интегральное исчисление.)
Давайте вспомним основные этапы и понятия связанные с интегральным исчислением..
Задание. Восстановите пропуски. (Студент выходит и вписывает маркером
необходимые слова.)
Работа в тетрадях.
Формулу Ньютона-Лейбница вывели английский физик Исаака Ньютона (1643–1727) и
немецкий философ Готфрида Лейбница (1646–1716). И это не удивительно, ведь
математика – язык, на котором говорит сама природа.
Рассмотрим, как при решении практических заданий используется эта формула.
Пример 1: Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями
Решение: Построим на координатной плоскости графики функций .
Выделим площадь фигуры, которую надо найти.
III. Изучение нового материала.
Обратите внимание на экран. Что изображено на первом рисунке? (На рисунке
представлена плоская фигура.)
Что изображено на втором рисунке? Является ли эта фигура плоской? (На рисунке
представлена объемная фигура.)
В космосе, на земле и в повседневной жизни мы встречаемся не только с плоскими
фигурами, но и объемными, а как же вычислить объем таких тел? Например: объем
планеты, кометы, метеорита, и т.д.
Об объеме задумываются и строя дома, и переливая воду из одного сосуда в другой.
Правила и приёмы вычисления объёмов должны были возникать, другое дело, насколько
они были точны и обоснованы.
1612 год был для жителей австрийского города Линц, где жил тогда известный астроном
Иоганн Кеплер очень урожайным, особенно на виноград. Люди заготовляли винные бочки
и хотели знать, как практически определить их объёмы.
Таким образом, рассмотренные работы Кеплера положили начало целому потоку
исследований, увенчавшихся в последней четверти XVII в. оформлением в трудах И.
Ньютона и Г.В. Лейбница дифференциального и интегрального исчисления. Математика
переменных величии заняла с этого времени ведущее место в системе математических
знаний.
Вот сегодня мы с вами и займемся такой практической деятельностью, следовательно,
Тема нашего урока: “Вычисление объемов тел вращения с помощью определенного
интеграла”.
Определение тела вращения вы узнаете, выполнив следующее задание.
“Лабиринт”.
Задание. Найдите выход из запутанного положения и запишите определение.
IV Вычисление объемов.
При помощи определенного интеграла можно вычислить объем того или иного тела, в
частности, тела вращения.
Телом вращения называется тело, полученное вращением криволинейной трапеции вокруг
ее основания (рис. 1, 2)
Объем тела вращения вычисляется по одной из формул:
1. , если вращение криволинейной трапеции вокруг оси ОХ.
2. , если вращение криволинейной трапеции вокруг оси ОУ.
Студенты записывают основные формулы в тетрадь..
Преподаватель объясняет решение примеров на доске.
1. Найти объем тела, получаемого вращением вокруг оси ординат криволинейной
трапеции, ограниченной линиями: x
2
+ y
2
= 64, y = -5, y = 5, x = 0.
Решение.
Ответ : 1163 cm
3
.
2. Найти объем тела, получаемого вращением параболической трапеции, вокруг оси
абсцисс y = , x = 4, y = 0.
Решение .
V. Математический тренажер.
2. Совокупность всех первообразных от данной функции называется
А) неопределенным интегралом,
Б) функцией,
В) дифференциацией.
7. Найти объем тела, получаемого вращением вокруг оси абсцисс криволинейной
трапеции, ограниченной линиями:
Д/З. Закрепление нового материала
Вычислить объем тела, образованного вращением лепестка, вокруг оси абсцисс y =
x
2
, y
2
= x.
Решение:
Построим графики функции. y = x
2
, y
2
= x. График y
2
= x преобразуем к виду y = .
Имеем V = V
1
V
2
Вычислим объем каждой функции:
Вывод:
Определенный интеграл – это некоторый фундамент для изучения математики,
которая вносит незаменимый вклад в решение задач практического содержания.
Тема “Интеграл” ярко демонстрирует связь математики с физикой, биологией,
экономикой и техникой.
Развитие современной науки немыслимо без использования интеграла. В связи с
этим, начинать его изучение необходимо в рамках средне специального
образования!
VI. Выставление оценок. (С комментированием.)
Великий Омар Хайям – математик, поэт, философ. Он призывает быть хозяевами
своей судьбы. Слушаем отрывок из его произведения:
Ты скажешь, эта жизнь – одно мгновенье.
Её цени, в ней черпай вдохновенье.
Как проведёшь её, так и пройдёт.
Не забывай: она – твоё творенье.