高考复习方案高考数学一轮复习 第15讲 定积分与微积分基本定理同步作业 理
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吉林省高考数学一轮复习:15 定积分与微积分基本定理(理科专用)B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共12题;共24分)1. (2分)直线y=x与抛物线y=x(x+2)所围成的封闭图形的面积等于()A .B .C .D .2. (2分) (2018高二下·西安期末) 如图所示,在一个边长为1的正方形内,曲线和曲线围成一个叶形图(阴影部分),向正方形内随机投一点(该点落在正方形内任何一点是等可能的),则所投的点落在叶形图内部的概率是()A .B .C .D .3. (2分)如图所示,由函数f(x)=sinx与函数g(x)=cosx在区间[0,]上的图象所围成的封闭图形的面积为()A . 3﹣1B . 4﹣2C .D . 24. (2分)由直线,曲线及轴所围图形的面积为()A . 3B . 7C .D .5. (2分)由幂函数y=和幂函数y=x3图象围成的封闭图形面积为()A .B .C .D .6. (2分)(2018·安徽模拟) 由直线及曲线所围成的封闭图形的面积为()A . 3B .C .D .7. (2分)曲线与直线所围成图形的面积为()A . 2B . 1C .D .8. (2分)由直线,曲线及x轴所围图形的面积为()A .B .C .D .9. (2分)做变速直线运动的物体的速度满足,该物体在内经过的路程为9,则的值为()A . 1B . 2C . 3D . 410. (2分)抛物线与直线y=2x围成的封闭图形的面积是()A .B .C .D .11. (2分)设函数在区间上连续,用分点,把区间等分成个小区间,在每个小区间上任取一点,作和式(其中为小区间的长度),那么的大小()A . 与和区间有关,与分点的个数和的取法无关B . 与和区间以及分点的个数有关,与的取法无关C . 与和区间以及分点的个数,的取法都有关D . 与和区间以及的取法有关,与分点的个数无关12. (2分)由曲线y=x2 , y=x3围成的封闭图形面积为()A .B .C .D .二、填空题 (共6题;共6分)13. (1分)函数的图象与x轴所围成的封闭图形的面积为________14. (1分)以曲线为曲边的曲边形(如图阴影部分)面积为________.15. (1分) (2015高二下·福州期中) 曲线y= 和直线y=x围成的图形面积是________.16. (1分)求由曲线与直线所围成的平面图形的面积时,把区间5等分,则面积的近似值(取每个小区间的左端点)是________.17. (1分) (2016高三上·黑龙江期中) 曲线y=x2 , x=0,y=1,所围成的图形的面积为________.18. (1分)(x2+ )6展开式的常数项是15,如图阴影部分是由曲线y=x2和圆x2+y2=a及x轴围成的封闭图形,则封闭图形面积为________.三、解答题 (共3题;共15分)19. (5分) (2016高二下·昌平期中) 计算由曲线y2=x,y=x3所围成的图形的面积S.20. (5分)求曲线y=x2 ,直线y=x , y=3x围成的图形的面积.21. (5分) (2016高二下·抚州期中) 设y=f(x)是二次函数,方程f(x)=0有两个相等的实根,且f′(x)=2x+2.(1)求y=f(x)的表达式;(2)求y=f(x)的图象与两坐标轴所围成封闭图形的面积.参考答案一、单选题 (共12题;共24分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、二、填空题 (共6题;共6分)13-1、14-1、15-1、16-1、17-1、18-1、三、解答题 (共3题;共15分) 19-1、20-1、21-1、21-2、。
[考纲传真] 1.了解定积分的实际背景,了解定积分的基本思想,了解定积分的概念.2.了解微积分基本定理的含义.1.定积分的概念与几何意义(1)定积分的定义如果函数f(x)在区间[a,b]上连续,用分点将区间[a,b]等分成n个小区间,在每个小区间上任取一点δi(i=1,2,…,n),作和式s′=f(δ1)Δx1+f(δ2)Δx2+…+f(δi)Δx i+…+f(δn)Δx n.当每个小区间的长度Δx趋于0时,s′的值趋于一个常数A.我们称常数A叫作函数f(x)在区间[a,b]上的定积分,记作错误!f(x)dx,即错误!f(x)dx=A.在错误!f(x)dx中,a与b分别叫做积分下限与积分上限,区间[a,b]叫做积分区间,函数f(x)叫做被积函数,x叫做积分变量,f(x)dx叫做被积式.(2)定积分的几何意义图形阴影部分面积S=错误!f(x)dxS=—错误!f(x)dxS=错误!f(x)dx—错误!f(x)dxS=错误!f(x)dx—错误!g(x)dx=错误![f(x)—g(x)]dx2.定积分的性质(1)错误!1dx=b—a;(2)错误!k f(x)dx=k错误!f(x)dx(k为常数);(3)错误![f1(x)±f2(x)]dx=错误!f1(x)dx±错误!f2(x)dx;(4)错误!f(x)dx=错误!f(x)dx+错误!f(x)dx(其中a<c<b).3.微积分基本定理如果连续函数f(x)是函数F(x)的导函数,即f(x)=F′(x),那么错误!f(x)dx=F(b)—F (a),这个结论叫作微积分基本定理,又叫作牛顿莱布尼茨公式.通常称F(x)是f(x)的一个原函数.为了方便,常把F(b)—F(a)记作F(x)|错误!,即错误!f(x)dx=F(x)|错误!=F(b)—F(a).错误!函数f(x)在闭区间[—a,a]上连续,则有(1)若f(x)为偶函数,则错误!—af(x)dx=2错误!f(x)dx.(2)若f(x)为奇函数,则错误!—af(x)dx=0.[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)设函数y=f(x)在区间[a,b]上连续,则错误!f(x)dx=错误!f(t)dt. ()(2)定积分一定是曲边梯形的面积.()(3)若错误!f(x)dx<0,那么由y=f(x)的图像,直线x=a,直线x=b以及x轴所围成的图形一定在x轴下方.()[答案] (1)√(2)×(3)×2.错误!e x dx的值等于()A.eB.1—eC.e—1D.错误!(e—1)C[错误!e x dx=e x错误!=e—1.]3.(教材改编)已知质点的速率v=10t,则从t=0到t=t0质点所经过的路程是()A.10t错误!B.5t错误!C.错误!t错误!D.错误!t错误!B[S=∫t00v dt=∫t0010tdt=5t2|t00=5t错误!.]4.(教材改编)曲线y=x2与直线y=x所围成的封闭图形的面积为________.错误![如图,阴影部分的面积即为所求.由错误!得A(1,1).故所求面积为S =错误!(x —x 2)dx =错误!错误!错误!=错误!.] 5.错误!错误!dx =________.错误! [错误!错误!dx 表示曲线y =错误!与直线x =—1,x =1及x 轴围成的曲边梯形的面积,故错误!错误!dx =错误!.]定积分的计算1.(2019·玉溪模拟)计算错误!错误!dx 的值为( ) A.错误! B.错误!+ln 2 C.错误!+ln 2D.3+ln 2B [错误!错误!dx =错误!错误!错误!=2+ln 2—错误!=错误!+ln 2.故选 B.]2.(2018·吉林三模)错误!|x —1|dx =( ) A.1 B.2 C.3D.错误!D [错误!|x —1|dx =错误!(1—x )dx =错误!错误!错误!=1—错误!=错误!.] 3.设f (x )=错误!则错误!f (x )dx 等于( ) A.错误! B.错误! C.错误!D.不存在C [如图,错误!f (x )dx =错误!x 2dx +错误!(2—x )dx =错误!x 3错误!+错误!错误!错误! =错误!+错误!=错误!.]4.错误!(sin x —cos x )dx =________.2 [错误!(sin x —cos x )dx =(—cos x —sin x )|错误!=1+1=2.] [规律方法] 1.运用微积分基本定理求定积分时要注意以下几点 (1)对被积函数要先化简,再求积分.(2)求被积函数为分段函数的定积分,依据定积分“对区间的可加性”,分段积分再求和.(3)对于含有绝对值符号的被积函数,要先去掉绝对值符号,再求积分.(4)注意用“F′(x)=f(x)”检验积分的对错.2.根据定积分的几何意义,可利用面积求定积分.定积分的几何意义【例1】(1)(2019·皖南八校联考)用min{a,b}表示a,b两个数中的最小值,设f(x)=min错误!错误!,则由函数f(x)的图像,x轴与直线x=错误!和直线x=2所围成的封闭图形的面积为________.(2)(2019·黄山模拟)已知曲线y=x2与直线y=k x(k>0)所围成的曲边图形的面积为错误!,则k=________.(1)错误!+ln2(2)2[(1)由题意,围成的封闭图形如图中阴影部分,由题意,S=错误!错误!错误!dx+错误!错误!dx=错误!x错误!1错误!+ln x错误!=错误!错误!+ln2=错误!+ln2,故答案为错误!+ln2.(2)由错误!得错误!或错误!则曲线y=x2与直线y=k x(k>0)所围成的曲边梯形的面积为错误!(k x—x2)dx=错误!|错误!=错误!—错误!k3=错误!,即k3=8,所以k=2.][规律方法] 利用定积分求平面图形面积的步骤1根据题意画出图形.2借助图形确定被积函数,求交点坐标,确定积分的上、下限.3把曲边梯形的面积表示成若干个定积分的和.4计算定积分,写出答案.易错警示:利用定积分求曲边图形面积时,一定要找准积分上限、下限及被积函数.当图形的边界不同时,要分不同情况讨论.(2)如图所示,由抛物线y=—x2+4x—3及其在点A(0,—3)和点B(3,0)处的切线所围成图形的面积为________.(1)错误!(2)错误![(1)如图所示,由y=错误!及y=—x+2可得交点横坐标为x=1.由定积分的几何意义可知,由y=错误!,y=—x+2及x轴所围成的封闭图形的面积为错误!错误!dx+错误!(—x+2)dx=错误!x错误!|错误!+错误!|错误!=错误!.(2)由y=—x2+4x—3,得y′=—2x+4,∴y′|x=0=4,y′|x=3=—2,∴抛物线在A点处的切线方程为y=4x—3,在B点处的切线方程为y=—2x+6,联立方程错误!解得错误!∴两切线交点的横坐标为错误!,定积分在物理中的应用【例2】(1)一辆汽车在高速公路上行驶,由于遇到紧急情况而刹车,以速度v(t)=7—3t +错误!(t的单位:s,v的单位:m/s)行驶至停止.在此期间汽车继续行驶的距离(单位:m)是()A.1+25ln5B.8+25ln错误!C.4+25ln5D.4+50ln2(2)(2019·渭南模拟)一物体在变力F(x)=5—x2(力单位:N,位移单位:m)作用下,沿与F(x)成30°方向作直线运动,则由x=1运动到x=2时,F(x)做的功为()A.错误!JB.错误!JC.错误!JD.2错误!J(1)C(2)C[(1)由v(t)=7—3t+错误!=0,可得t=4错误!,因此汽车从刹车到停止一共行驶了4s,此期间行驶的距离为错误!v(t)dt=错误!错误!dt=错误!|错误!=4+25ln5.(2)变力F在位移方向上的分力为Fcos30°,故F(x)做的功为W=错误!(5—x2)cos30°dx =错误!错误!(5—x2)dx=错误!5x—错误!x3错误!=错误!.][规律方法] 定积分在物理中的两个应用1求物体变速直线运动的路程,如果变速直线运动物体的速度为v=v t,那么从时刻t=a 到t=b所经过的路程s=错误!v t dt.2变力做功,一物体在变力F x的作用下,沿着与F x相同方向从x=a运动到x=b时,力F x所做的功是W=错误!F x dx.2线上与物体A出发的同时,物体B在物体A的正前方5m处以v=10t(t的单位:s,v的单位:m/s)的速度与A同向运动,当两物体相遇时,相遇地与物体A的出发地的距离是________m.130 [设A追上B时,所用的时间为t0,则S A=S B+5,即∫t00(3t2+1)dt=∫t00(10t)dt+5,∴(t3+t)t00=5t错误!+5∴t错误!+t0=5(t错误!+1)即t0=5,∴S A=5t错误!+5=5×52+5=130(m).]。
年 级 高二 学科数学内容标题 定积分的计算 编稿老师马利军一、教学目标:1. 理解定积分的基本概念并能利用定积分的几何意义解决一些简单的积分计算问题.2. 理解微积分的基本定理,并会用定积分公式解决简单函数的定积分问题.二、知识要点分析1. 定积分的概念:函数)(x f 在区间[a ,b ]上的定积分表示为:⎰badx x f )(2. 定积分的几何意义:(1)当函数f (x )在区间[a ,b]上恒为正时,定积分⎰badx x f )(的几何意义是:y=f(x )与x=a ,x=b 及x 轴围成的曲边梯形面积,在一般情形下.⎰badx x f )(的几何意义是介于x 轴、函数f (x )的图象、以及直线x=a ,x=b 之间的各部分的面积代数和,在x 轴上方的面积取正号,x 轴下方的面积取负号.在图(1)中:0s dx )x (f ba>=⎰,在图(2)中:0s dx )x (f ba<=⎰,在图(3)中:dx)x (f ba⎰表示函数y=f (x )图象及直线x=a ,x=b 、x 轴围成的面积的代数和.注:函数y=f (x )图象与x 轴及直线x=a ,x=b 围成的面积不一定等于⎰badx x f )(,仅当在区间[a ,b]上f (x )恒正时,其面积才等于⎰badx x f )(.3. 定积分的性质,(设函数f (x ),g (x )在区间[a ,b ]上可积) (1)⎰⎰⎰±=±bab aba dx )x (g dx )x (f dx )]x (g )x (f [(2)⎰⎰=baba dx x f k dx x kf )()(,(k 为常数)(3)⎰⎰⎰+=bcbac adx x f dx x f dx x f )()()((4)若在区间[a ,b ]上,⎰≥≥badx x f x f 0)(,0)(则推论:(1)若在区间[a ,b ]上,⎰⎰≤≤babadx x g dx x f x g x f )()(),()(则(2)⎰⎰≤babadx x f dx x f |)(||)(|(3)若f (x )是偶函数,则⎰⎰=-aaadx x f dx x f 0)(2)(,若f (x )是奇函数,则0)(=⎰-aadx x f4. 微积分基本定理:一般地,若)()()(],[)(),()('a Fb F dx x f b a x f x f x F ba-==⎰上可积,则在且注:(1)若)()('x f x F =则F (x )叫函数f (x )在区间[a ,b ]上的一个原函数,根据导数定义知:F (x )+C 也是f (x )的原函数,求定积分⎰badx x f )(的关键是求f (x )的原函数,可以利用基本初等函数的求导公式和导数的四则运算法则从反方向求F (x ).(2)求导运算与求原函数的运算互为逆运算.【典型例题】知识点一:定积分的几何意义例1.根据⎰=π200sin xdx 推断:求直线x=0,x=π2,y=0和正弦曲线y=sinx 所围成的曲边梯形面积下列结论正确的是( )A .面积为0B .曲边梯形在x 轴上方的面积大于在x 轴下方的面积C .曲边梯形在x 轴上方的面积小于在x 轴下方的面积D .曲边梯形在x 轴上方的面积等于在x 轴下方的面积题意分析:本题考查定积分的几何意义,注意dx x ⎰π20sin 与y=sinx 及直线x=a ,x=b 和x轴围成的面积的区别.思路分析:作出函数y=sinx 在区间[0,π2]内的图象及积分的几何意义及函数的对称性可判断.解:对于(A ):由于直线x=0,x=π2,y=0和正弦曲线y=sinx 所围成的曲边梯形面积为正可判断A 错.对于(B ),(C )根据y=sinx 在[0,π2]内关于()0,π对称知两个答案都是错误的. 根据函数y=sinx 的图象及定积分的几何意义可知:答案(D )是正确的.解题后的思考:本题主要考查定积分的几何意义,体现了数与形结合的思想的应用,易错点是混淆函数y=sinx 与x 轴、直线x=0,x=π2围成的面积等于⎰π20)(dx x f .例2.利用定积分的几何意义,说明下列等式的合理性 (1)121=⎰xdx(2)⎰=-1241πdx x .题意分析:本题主要考查定积分的几何意义:在区间[0,1]上函数y=2x ,及y=21x -恒为正时,定积分⎰102xdx 表示函数y=2x 图象与x=0,x=1围成的图形的面积,dx x ⎰-121表示函数y=21x -图象与x=0,x=1围成的图形的面积.思路分析:分别作出函数y=2x 及y=21x -的图象,求此图象与直线x=0,x=1围成的面积.解:(1)在同一坐标系中画出函数y=2x 的图象及直线x=0,x=1(如图),它们围成的图形是直角三角形.其面积∆S =11221=⨯⨯.由于在区间[0,1]内f (x )恒为正,故1210=⎰xdx .(2)由]1,0[,11222∈=+⇒-=x y x x y ,故函数y 21x -=(]1,0[∈x 的图象如图所示,所以函数y 21x -=与直线x=0,x=1围成的图形面积是圆122=+y x 面积的四分之一,又y 21x -=在区间[0,1]上恒为正.⎰=-1241πdx x解题后的思考:本题主要考查利用定积分的几何意义来验证函数y=2x 及函数y=21x -在区间[0,1]上的定积分的值,体现了数与形结合的思想的应用,易错点是画函数图象的不准确造成错误的结果.例3.利用定积分的几何意义求⎰-+-4|)3||1(|dx x x 的值.题意分析:本题考查定积分的几何意义,⎰-+-4|)3||1(|dx x x 的值是函数|3||1|-+-=x x y 的图象与直线x=0,x=4所围成图形的面积.思路分析:首先把区间[0,4]分割为[0,1],[1,3],[3,4],在每个区间上讨论x -1,x -3的符号,把函数|3||1|-+-=x x y 化为分段函数,再根据定积分的几何意义求⎰-+-4|)3||1(|dx x x 的值.解:函数|3||1|-+-=x x y 化为⎪⎩⎪⎨⎧∈-∈∈+-=]4,3[(,42]3,1[(,2]1,0[(,42x x x x x y由于函数⎪⎩⎪⎨⎧∈-∈∈+-=]4,3[(,42]3,1[(,2]1,0[(,42x x x x x y 在区间[0,1],[1,3],[3,4]都恒为正.设函数y=-2x+4的图象与直线x=0,x=1围成的面积为S 1 函数y=2的图象与直线x=1,x=3围成的面积是S 2 函数y=2x -4的图象与直线x=3,x=4围成的面积是S 3 由图知:S 1=S 3=,31)24(21=⨯+S 2=422=⨯ 由定积分的几何意义知:⎰-+-4|)3||1(|dx x x =10231=++S S S解题后的思考:本题考查的知识点是定积分的几何意义,利用其几何意义求定积分⎰-+-4|)3||1(|dx x x 的值,体现了等价转化的数学思想(把区间[0,4]分割,把函数y=|x -1|+|x -3|化成分段函数)、数与形结合的思想的应用.易错点是:区间[0,4]分割不当及画函数图象不准确,造成错误的结果.当被积函数含有绝对值时,常采用分割区间把函数化为分段函数的方法求定积分的值.小结:本题主要考查定积分的几何意义,要分清在区间[a ,b ]上f (x )恒为正时,f (x )在区间[a ,b]上定积分值才等于函数图象与直线x=a ,x=b 围成的面积.在画函数图象时注意x 的取值区间.当被积函数含有绝对值时,恰当的分割区间把函数画为分段函数再求定积分的值.高中数学高考总复习定积分与微积分基本定理习题及详解一、选择题1.(2010·山东日照模考)a =⎠⎛02x d x ,b =⎠⎛02e xd x ,c =⎠⎛02sin x d x ,则a 、b 、c 的大小关系是( )A .a <c <bB .a <b <cC .c <b <aD .c <a <b2.(2010·山东理,7)由曲线y =x 2,y =x 3围成的封闭图形面积为( ) A.112B.14C.13D.712(2010·湖南师大附中)设点P 在曲线y =x 2上从原点到A (2,4)移动,如果把由直线OP ,直线y =x 2及直线x =2所围成的面积分别记作S 1,S 2.如图所示,当S 1=S 2时,点P 的坐标是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫43,169B.⎝ ⎛⎭⎪⎫45,169C.⎝ ⎛⎭⎪⎫43,157D.⎝ ⎛⎭⎪⎫45,137 3.由三条直线x =0、x =2、y =0和曲线y =x 3所围成的图形的面积为( ) A .4B.43C.185D .64.(2010·湖南省考试院调研)⎠⎛1-1(sin x +1)d x 的值为( )A .0B .2C .2+2cos1D .2-2cos15.曲线y =cos x (0≤x ≤2π)与直线y =1所围成的图形面积是( ) A .2πB .3πC.3π2D .π6.函数F (x )=⎠⎛0x t (t -4)d t 在[-1,5]上( )A .有最大值0,无最小值B .有最大值0和最小值-323C .有最小值-323,无最大值D .既无最大值也无最小值7.已知等差数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+n ,函数f (x )=⎠⎛1x 1td t ,若f (x )<a 3,则x 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫36,+∞ B .(0,e 21) C .(e -11,e )D .(0,e 11)8.(2010·福建厦门一中)如图所示,在一个长为π,宽为2的矩形OABC 内,曲线y=sin x (0≤x ≤π)与x 轴围成如图所示的阴影部分,向矩形OABC 内随机投一点(该点落在矩形OABC 内任何一点是等可能的),则所投的点落在阴影部分的概率是( )A.1πB.2πC.3πD.π49.(2010·吉林质检)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2-2≤x <02cos x 0≤x ≤π2的图象与x 轴所围成的图形面积S 为( )A.32B .1C .4D.1210.(2010·沈阳二十中)设函数f (x )=x -[x ],其中[x ]表示不超过x 的最大整数,如[-1.2]=-2,[1.2]=1,[1]=1.又函数g (x )=-x3,f (x )在区间(0,2)上零点的个数记为m ,f (x )与g (x )的图象交点的个数记为n ,则⎠⎛mn g (x )d x 的值是( )A .-52B .-43C .-54D .-7611.(2010·江苏盐城调研)甲、乙两人进行一项游戏比赛,比赛规则如下:甲从区间[0,1]上随机等可能地抽取一个实数记为b ,乙从区间[0,1]上随机等可能地抽取一个实数记为c (b 、c 可以相等),若关于x 的方程x 2+2bx +c =0有实根,则甲获胜,否则乙获胜,则在一场比赛中甲获胜的概率为( )A.13B.23C.12D.3412.(2010·吉林省调研)已知正方形四个顶点分别为O (0,0),A (1,0),B (1,1),C (0,1),曲线y =x 2(x ≥0)与x 轴,直线x =1构成区域M ,现将一个质点随机地投入正方形中,则质点落在区域M 内的概率是( )A.12 B.14 C.13D.25二、填空题13.(2010·芜湖十二中)已知函数f (x )=3x 2+2x +1,若⎠⎛1-1f (x )d x =2f (a )成立,则a =________.14.已知a =∫π20(sin x +cos x )d x ,则二项式(a x -1x )6的展开式中含x 2项的系数是________.15.抛物线y 2=2x 与直线y =4-x 围成的平面图形的面积为________.16.(2010·安徽合肥质检)抛物线y 2=ax (a >0)与直线x =1围成的封闭图形的面积为43,若直线l 与抛物线相切且平行于直线2x -y +6=0,则l 的方程为______.17.(2010·福建福州市)已知函数f (x )=-x 3+ax 2+bx (a ,b ∈R )的图象如图所示,它与x 轴在原点处相切,且x 轴与函数图象所围成区域(图中阴影部分)的面积为112,则a 的值为________.三、解答题18.如图所示,在区间[0,1]上给定曲线y =x 2,试在此区间内确定t 的值,使图中阴影部分的面积S1+S2最小.。
浙江省高考数学一轮专题:第15讲定积分与微积分基本定理(理科)姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共11题;共22分)1. (2分)一辆汽车在高速公路上行驶,由于遇到紧急情况而刹车,以速度(t的单位:s,v的单位:m/s)行驶至停止。
在此期间汽车继续行驶的距离(单位:m)是()A . 1+25㏑5B .C . 4+25㏑5D . 4+50㏑22. (2分)设函数f(x)= ,其中n=3sin(π+x)dx,a为如图所示的程序框图中输出的结果,则f(x)的展开式中常数项是()A . -B . ﹣160C . 160D . 203. (2分) dx=()A . 4B . 6C . 3D . 14. (2分) (2015高二下·福州期中) (1+cosx)dx等于()A . πB . 2C . π﹣2D . π+25. (2分)在平面直角坐标系中,记抛物线与x轴所围成的平面区域为M,该抛物线与直线y=kx(k >0)所围成的平面区域为A,向区域M内随机抛掷一点P,若点P落在区域A内的概率为,则k的值为()A .B .C .D .6. (2分)函数的图象与x轴所围成的封闭图形的面积为()A .B . 1C . 4D .7. (2分)以初速度40m/s素质向上抛一物体,ts时刻的速度v=40-10t2 ,则此物体达到最高时的高度为()A .B .C .D .8. (2分)设不等式组所表的平面区域为D,现向区域D内随机投一点,且该点又落在曲线与围成的区域内的概率是()A .B .C .D .9. (2分) (2019高二下·周口期末) 定积分的值为()A . 3B . 1C .D .10. (2分)如图所示,在边长为1的正方形OABC中任取一点P,则点P恰好取自阴影部分的概率为()A .B .C .D .11. (2分)(2014·湖北理) 若函数f(x),g(x)满足 f(x)g(x)dx=0,则f(x),g(x)为区间[﹣1,1]上的一组正交函数,给出三组函数:①f(x)=sin x,g(x)=cos x;②f(x)=x+1,g(x)=x﹣1;③f(x)=x,g(x)=x2 ,其中为区间[﹣1,1]上的正交函数的组数是()A . 0B . 1C . 2D . 3二、填空题 (共7题;共7分)12. (1分)设 n=10sinxdx,则(﹣)n展开式中的常数项为________ (用数字作答)13. (1分) (2019高一上·合肥月考) 已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则当时 ________.14. (1分) (2019高二下·鹤岗期末) ________.15. (1分)如图,在边长为 e ( e 为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则它落到阴影部分的概率为________.16. (1分)设 f(x),则f(x)dx=________ .17. (1分)若函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的图象如图所示,则图中的阴影部分的面积为________18. (1分) (2019高二下·景德镇期中) 已知函数则 =________.三、解答题 (共2题;共10分)19. (5分)已知==1,=,求下列定积分:(1);(2) .20. (5分) (2016高二下·辽宁期中) 如图所示,抛物线y=1﹣x2与x轴所围成的区域是一块等待开垦的土地,现计划在该区域内围出一块矩形地块ABCD作为工业用地,其中A、B在抛物线上,C、D在x轴上.已知工业用地每单位面积价值为3a元(a>0),其它的三个边角地块每单位面积价值a元.(1)求等待开垦土地的面积;(2)如何确定点C的位置,才能使得整块土地总价值最大.参考答案一、选择题 (共11题;共22分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、二、填空题 (共7题;共7分)12-1、13-1、14-1、15-1、16-1、17-1、18-1、三、解答题 (共2题;共10分) 19-1、19-2、20-1、20-2、。
定积分与微积分基本定理习题一、选择题1. a =⎠⎛02x d x ,b =⎠⎛02e x d x ,c =⎠⎛02sin x d x ,则a 、b 、c 的大小关系是( )A .a <c <bB .a <b <cC .c <b <aD .c <a <b2.由曲线y =x 2,y =x 3围成的封闭图形面积为( )练习、设点P 在曲线y =x 2上从原点到A (2,4)移动,如果把由直线OP ,直线y =x 2及直线x =2所围成的面积分别记作S 1,S 2.如图所示,当S 1=S 2时,点P 的坐标是( )A.⎝⎛⎭⎫43,169B.⎝⎛⎭⎫45,169C.⎝⎛⎭⎫43,157 D.⎝⎛⎭⎫45,1373.由三条直线x =0、x =2、y =0和曲线y =x 3所围成的图形的面积为( ) A .4B.43C.185D .64. ⎠⎛1-1(sin x +1)d x 的值为( )A .0B .2C .2+2cos1D .2-2cos15.曲线y =cos x (0≤x ≤2π)与直线y =1所围成的图形面积是( ) A .2πB .3π C.3π2D .π6.函数F (x )=⎠⎛0x t (t -4)d t 在[-1,5]上( )A .有最大值0,无最小值B .有最大值0和最小值-323C .有最小值-323,无最大值 D .既无最大值也无最小值7.已知等差数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+n ,函数f (x )=⎠⎛1x 1td t ,若f (x )<a 3,则x 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫36,+∞ B .(0,e 21) C .(e -11,e ) D .(0,e 11) 8.如图所示,在一个长为π,宽为2的矩形OABC 内,曲线y =sin x (0≤x ≤π)与x 轴围成如图所示的阴影部分,向矩形OABC 内随机投一点(该点落在矩形OABC 内任何一点是等可能的),则所投的点落在阴影部分的概率是( )A.1πB.2πC.3πD.π49.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2(-2≤x <0)2cos x (0≤x ≤π2)的图象与x 轴所围成的图形面积S 为( ) A.32B .1C .4D.1210.设函数f (x )=x -[x ],其中[x ]表示不超过x 的最大整数,如[-1.2]=-2,[1.2]=1,[1]=1.又函数g (x )=-x3,f (x )在区间(0,2)上零点的个数记为m ,f (x )与g (x )的图象交点的个数记为n ,则⎠⎛mn g (x )d x 的值是( )A .-52B .-43C .-54D .-7611.甲、乙两人进行一项游戏比赛,比赛规则如下:甲从区间[0,1]上随机等可能地抽取一个实数记为b ,乙从区间[0,1]上随机等可能地抽取一个实数记为c (b 、c 可以相等),若关于x 的方程x 2+2bx +c =0有实根,则甲获胜,否则乙获胜,则在一场比赛中甲获胜的概率为( )A.13B.23C.12D.3412.已知正方形四个顶点分别为O (0,0),A (1,0),B (1,1),C (0,1),曲线y =x 2(x ≥0)与x 轴,直线x =1构成区域M ,现将一个质点随机地投入正方形中,则质点落在区域M 内的概率是( )A.12B.14C.13D.25二、填空题13.已知函数f (x )=3x 2+2x +1,若⎠⎛1-1f (x )d x =2f (a )成立,则a =________.14.已知a =∫π20(sin x +cos x )d x ,则二项式(a x -1x )6的展开式中含x 2项的系数是________.15.抛物线y 2=2x 与直线y =4-x 围成的平面图形的面积为________.16.抛物线y 2=ax (a >0)与直线x =1围成的封闭图形的面积为43,若直线l 与抛物线相切且平行于直线2x -y +6=0,则l 的方程为______.17.已知函数f (x )=-x 3+ax 2+bx (a ,b ∈R )的图象如图所示,它与x 轴在原点处相切,且x 轴与函数图象所围成区域(图中阴影部分)的面积为112,则a 的值为________.三、解答题18.如图所示,在区间[0,1]上给定曲线y =x 2,试在此区间内确定t 的值,使图中阴影部分的面积S 1+S 2最小.1、 [答案] D[解析] a =⎠⎛02x d x =12x 2|02=2,b =⎠⎛02e x d x =e x |02=e 2-1>2,c =⎠⎛02sin x d x =-cos x |02=1-cos2∈(1,2),∴c <a <b .A.112B.14C.13D.7122、[答案] A[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2y =x 3得交点为(0,0),(1,1). ∴S =⎠⎛01(x 2-x 3)d x =⎪⎪⎝⎛⎭⎫13x 3-14x 401=112.练习; [答案] A[解析] 设P (t ,t 2)(0≤t ≤2),则直线OP :y =tx ,∴S 1=⎠⎛t (tx -x 2)d x =t 36;S 2=⎠⎛t2(x 2-tx )d x =83-2t +t 36,若S 1=S 2,则t =43,∴P ⎝⎛⎭⎫43,169. 3、[答案] A[解析] S =⎠⎛2x 3d x =⎪⎪x 4402=4.4、[答案] B[解析] ⎠⎛1(sin x +1)d x =(-cos x +x )|-11=(-cos1+1)-(-cos(-1)-1)=2.5、[答案] A[解析] 如右图,S =∫02π(1-cos x )d x =(x -sin x )|02π=2π.6、[答案] B[解析] F ′(x )=x (x -4),令F ′(x )=0,得x 1=0,x 2=4, ∵F (-1)=-73,F (0)=0,F (4)=-323,F (5)=-253.∴最大值为0,最小值为-323. 7、[答案] D ;[解析] f (x )=⎠⎛1x 1td t =ln t |1x =ln x ,a 3=S 3-S 2=21-10=11,由ln x <11得,0<x <e 11.8、[答案] A[解析] 由图可知阴影部分是曲边图形,考虑用定积分求出其面积.由题意得S =⎠⎛0πsin x d x=-cos x |0π=-(cosπ-cos0)=2,再根据几何概型的算法易知所求概率P =S S 矩形OABC =22π=1π.9、[答案] C[解析] 面积S =∫π2-2f (x )d x =⎠⎛0-2(x +2)d x +∫π202cos x d x =2+2=4.10、 [答案] A[解析] 由题意可得,当0<x <1时,[x ]=0,f (x )=x ,当1≤x <2时,[x ]=1,f (x )=x -1,所以当x ∈(0,2)时,函数f (x )有一个零点,由函数f (x )与g (x )的图象可知两个函数有4个交点,所以m =1,n =4,则⎠⎛mn g (x )d x =⎠⎛14⎝⎛⎭⎫-x 3d x =⎪⎪-x 2614=-52.11、[答案] A ;[解析] 方程x 2+2bx +c =0有实根的充要条件为Δ=4b 2-4c ≥0,即b 2≥c , 由题意知,每场比赛中甲获胜的概率为p =⎠⎛01b 2db 1×1=13.12、[答案] C ;[解析] 如图,正方形面积1,区域M 的面积为S =⎠⎛01x 2d x =13x 3|01=13,故所求概率p =13.13、 [答案] -1或13;[解析] ∵⎠⎛1-1f (x )d x =⎠⎛1-1(3x 2+2x +1)d x =(x 3+x 2+x )|-11=4,⎠⎛1-1f (x )d x =2f (a ),∴6a 2+4a +2=4,∴a =-1或13.14、 [答案] -192;[解析] 由已知得a =∫π20(sin x +cos x )d x =(-cos x +sin x )|π20=(sin π2-cos π2)-(sin0-cos0)=2,(2x -1x)6的展开式中第r +1项是T r +1=(-1)r ×C 6r ×26-r ×x 3-r ,令3-r =2得,r =1,故其系数为(-1)1×C 61×25=-192.15、[答案] 18[解析] 由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x y =4-x解得两交点A (2,2)、B (8,-4),选y 作为积分变量x =y 22、x =4-y∴S =⎠⎛2-4[(4-y )-y 22]dy =(4y -y 22-y 36)|-42=18.16、 [答案] 16x -8y +1=0[解析] 由题意知⎠⎛01ax d x =23,∴a =1,设l :y =2x +b 代入y 2=x 中,消去y 得,4x 2+(4b -1)x +b 2=0,由Δ=0得,b =18,∴l 方程为16x -8y +1=0. 17、 [答案] -1[解析] f ′(x )=-3x 2+2ax +b ,∵f ′(0)=0,∴b =0,∴f (x )=-x 3+ax 2,令f (x )=0,得x =0或x =a (a <0).S 阴影=-⎠⎛a0(-x 3+ax 2)d x =112a 4=112,∴a =-1.18、 [解析] 由题意得S 1=t ·t 2-⎠⎛0t x 2d x =23t 3,S 2=⎠⎛t1x 2d x -t 2(1-t )=23t 3-t 2+13,所以S =S 1+S 2=43t 3-t 2+13(0≤t ≤1).又S ′(t )=4t 2-2t =4t ⎝⎛⎭⎫t -12,令S ′(t )=0,得t =12或t =0. 因为当0<t <12时,S ′(t )<0;当12<t ≤1时,S ′(t )>0.所以S (t )在区间⎣⎡⎦⎤0,12上单调递减,在区间⎣⎡⎦⎤12,1上单调递增.所以,当t =12时,S min =14.。
高考数学Ι轮精品教案及其练习精析《定积分与微积分的基本定理》教案章节:第一章定积分的概念教学目标:1. 理解定积分的概念,掌握定积分的定义和性质。
2. 学会计算简单的定积分,并能应用定积分解决实际问题。
教学内容:1. 定积分的定义2. 定积分的性质3. 定积分的计算方法4. 定积分的应用教学步骤:1. 引入定积分的概念,引导学生思考如何求解曲线下的面积。
2. 讲解定积分的定义,解释定积分的几何意义和物理意义。
3. 引导学生通过图形和实例理解定积分的性质,如线性性、保号性等。
4. 教授定积分的计算方法,如牛顿-莱布尼茨公式、分部积分法等。
5. 提供实际问题,让学生应用定积分解决实际问题,如计算曲线下的面积、求解弯曲线路的距离等。
教学练习:a. 定积分表示曲线下的面积。
b. 定积分具有线性性。
c. 定积分可以大于曲线下的面积。
a. 定积分的几何意义是曲线下的面积。
b. 定积分的物理意义是曲线下的质量。
c. 定积分的计算方法有牛顿-莱布尼茨公式和分部积分法。
a. ∫(从0到1) x^2 dxb. ∫(从1到2) e^x dx教学评价:1. 学生能够理解定积分的概念和性质。
2. 学生能够掌握定积分的计算方法。
3. 学生能够应用定积分解决实际问题。
教案章节:第二章微积分的基本定理教学目标:1. 理解微积分的基本定理,掌握微积分的基本定理的内容和应用。
2. 学会计算不定积分和定积分,并能应用微积分的基本定理解决实际问题。
教学内容:1. 微积分的基本定理的定义2. 微积分的基本定理的内容3. 微积分的基本定理的应用教学步骤:1. 引入微积分的基本定理,引导学生思考如何求解曲线的原函数。
2. 讲解微积分的基本定理,解释微积分的基本定理的意义和应用。
3. 引导学生通过图形和实例理解微积分的基本定理的应用,如计算曲线的面积、求解曲线与坐标轴的交点等。
4. 教授不定积分和定积分的计算方法,如基本积分表、换元积分法等。
高考数学Ι轮精品教案及其练习精析《定积分与微积分的基本定理》一、教学目标:1. 理解定积分与微积分的基本定理的概念。
2. 掌握定积分的性质和计算方法。
3. 学会应用基本定理解决实际问题。
二、教学内容:1. 定积分与微积分的基本定理的定义和性质。
2. 定积分的计算方法。
3. 基本定理的应用实例。
三、教学重点与难点:1. 重点:定积分与微积分的基本定理的概念和性质,定积分的计算方法。
2. 难点:基本定理的应用实例。
四、教学方法与手段:1. 采用讲授法,讲解定积分与微积分的基本定理的概念和性质,定积分的计算方法。
2. 使用示例法,展示基本定理的应用实例。
3. 利用多媒体教学,播放相关教学视频,帮助学生更好地理解和掌握知识。
五、教学过程:1. 导入:通过复习微积分的基本概念,引导学生进入本节课的主题——定积分与微积分的基本定理。
2. 讲解:讲解定积分与微积分的基本定理的概念和性质,定积分的计算方法。
3. 示例:展示基本定理的应用实例,让学生理解并掌握基本定理的应用方法。
4. 练习:布置相关的练习题,让学生巩固所学知识。
5. 总结:对本节课的主要内容进行总结,强调重点和难点。
6. 作业:布置课后作业,巩固所学知识。
教学评价:通过课堂讲解、练习和课后作业的完成情况,评价学生对定积分与微积分的基本定理的理解和应用能力。
六、教学资源:1. 教学PPT:包含定积分与微积分的基本定理的定义、性质、计算方法以及应用实例。
2. 练习题库:提供多样的练习题,用于巩固学生对定积分的理解和应用。
3. 教学视频:演示定积分的计算过程和应用实例,帮助学生更直观地理解知识点。
七、教学步骤:1. 回顾微积分基本概念,为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解定积分与微积分的基本定理,通过PPT展示相关知识点。
3. 利用示例法,展示基本定理的应用实例,让学生理解并掌握基本定理的应用方法。
4. 分组讨论练习题,学生相互交流解题思路,教师巡回指导。
第十三节 定积分与微积分基本定理积分的运算及应用(1)了解定积分的实际背景,了解定积分的基本思想,了解定积分的概念. (2)了解微积分基本定理的含义.知识点一 定积分 1.定积分的性质(1)⎠⎛a bkf (x )d x =k⎠⎛a bf (x )d x (k 为常数).(2)⎠⎛a b [f (x )±g (x )]d x =⎠⎛a b f (x )d x ±⎠⎛a bg (x )d x .(3)⎠⎛a bf (x )d x =⎠⎛a cf (x )d x +⎠⎛c bf (x )d x (其中a <c <b ). 2.定积分的几何意义(1)当函数f (x )在区间[a ,b ]上恒为正时,定积分⎠⎛a bf (x )d x 的几何意义是由直线x =a ,x =b (a ≠b ),y =0和曲线y =f (x )所围成的曲边梯形的面积(图(1)中阴影部分).(2)一般情况下,定积分⎠⎛a bf (x )d x 的几何意义是介于x 轴、曲线f (x )以及直线x =a 、x =b 之间的曲边梯形面积的代数和(图(2)中阴影所示),其中在x 轴上方的面积等于该区间上的积分值,在x 轴下方的面积等于该区间上积分值的相反数.易误提醒 (1)若积分式子中有几个不同的参数,则必须先分清谁是被积变量. (2)定积分式子中隐含的条件是积分上限大于积分下限.(3)定积分的几何意义是曲边梯形的面积,但要注意:面积非负,而定积分的结果可以为负.[自测练习]1.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2 (x ≥0),2x (x <0),则⎠⎛1-1f (x )d x 的值是( ) A.⎠⎛1-1x 2d x B.⎠⎛1-12xd x C.⎠⎛0-1x 2d x +⎠⎛102x d x D.⎠⎛0-12x d x +⎠⎛10x 2d x解析:由分段函数的定义及积分运算性质,∴⎠⎛1-1f (x )d x =⎠⎛0-12xd x +⎠⎛10x 2d x . 答案:D2.已知f (x )是偶函数,且⎠⎛06f (x )d x =8,则⎠⎛6-6f (x )d x =( ) A .0 B .4 C .6D .16解析:因为函数f (x )是偶函数,所以函数f (x )在y 轴两侧的图象对称,所以⎠⎛6-6f (x )d x =⎠⎛0-6f (x )d x +⎠⎛06f (x )d x =2⎠⎛06f (x )d x =16.答案:D知识点二 微积分基本定理如果f (x )是区间[a ,b ]上的连续函数,并且F ′(x )=f (x ).那么⎠⎛a bf (x )d x =F (b )-F (a ).这个结论叫作微积分基本定理,又叫作牛顿—莱布尼兹公式.为了方便,常把F (b )-F (a )记成F (x )| b a ,即⎠⎛a bf (x )d x =F (x )| b a =F (b )-F (a ).必备方法 运用微积分基本定理求定积分的方法: (1)对被积函数要先化简,再求积分.(2)求被积函数为分段函数的定积分,依据定积分“对区间的可加性”,分段积分再求和. (3)对于含有绝对值符号的被积函数,要先去掉绝对值号再求积分. (4)注意用“F ′(x )=f (x )”检验积分的对错.[自测练习]3.设a =⎠⎛01x -13d x ,b =1-⎠⎛01x 12d x ,c =⎠⎛01x 3d x ,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .b >a >cC .a >c >bD .b >c >a解析:a =⎠⎛01x -13d x =32x 23| 10=32, b =1-⎠⎛01x 12d x =1-23x 32| 10=13, c =⎠⎛01x 3d x =14x 4| 10=14,因此a >b >c ,故选A. 答案:A4.由曲线y =x 2,y =x 3围成的封闭图形的面积为( ) A.112 B.14 C.13D.712解析:由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x 2,y =x 3得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1.结合图形知(图略)所求封闭图形的面积为⎠⎛01(x 2-x 3)d x =⎝⎛⎭⎫13x 3-14x 4| 10=112,故选A. 答案:A考点一 定积分的计算|1.定积分⎠⎛039-x 2d x 的值为( ) A .9π B .3π C.94π D.92π 解析:由定积分的几何意义知,⎠⎛039-x 2d x 是由曲线y =9-x 2,直线x =0,x =3,y =0围成的封闭图形的面积,故⎠⎛039-x 2d x =π·324=9π4,故选C.答案:C2.(2016·临沂模拟)若∫π20(sin x +a cos x )d x =2,则实数a 等于( ) A .-1 B .1 C. 3D .- 3解析:∵(a sin x -cos x )′=sin x +a cos x . ∴∫π20(sin x +a cos x )d x =(a sin x -cos x )⎪⎪π20 =⎝⎛⎭⎫a sin π2-cos π2-(a sin 0-cos 0)=a +1=2. ∴a =1. 答案:B3.(2015·西安模拟)已知A =⎠⎛03|x 2-1|d x ,则A =________.解析:A =⎠⎛03|x 2-1|d x =⎠⎛01(1-x 2)d x +⎠⎛13(x 2-1)d x =⎝⎛⎭⎫x -13x 3| 10+⎝⎛⎭⎫13x 3-x | 31=223. 答案:223定积分计算的三种方法定义法、几何意义法和微积分基本定理法,其中利用微积分基本定理是最常用的方法,若被积函数有明显的几何意义,则考虑用几何意义法,定义法太麻烦,一般不用.考点二 利用定积分求平面图形的面积|设抛物线C :y =x 2与直线l :y =1围成的封闭图形为P ,则图形P 的面积S 等于( )A .1 B.13 C.23D.43[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2,y =1,得x =±1.如图,由对称性可知,S =2()1×1-⎠⎛01x 2d x =2⎝⎛⎭⎫1×1-13x 3| 10=43,选D.[答案] D利用定积分求平面图形面积的三个步骤(1)画图象:在直角坐标系内画出大致图象.(2)确定积分上、下限:借助图象的直观性求出交点坐标,确定积分上限和下限. (3)用牛顿-莱布尼茨公式求面积:将曲边多边形的面积表示成若干定积分的和,计算定积分,写出结果.1.(2015·衡中三模)由曲线y =2-x 2,直线y =x 及x 轴所围成的封闭图形(图中的阴影部分)的面积是________.解析:把阴影部分分成两部分求面积. S =S 1+S 2=⎠⎛0-2(2-x 2)d x +⎠⎛01(2-x 2-x )d x=⎝⎛⎭⎫2x -x 33| 0-2+⎝⎛⎭⎫2x -x 33-x 22| 10 =22-(2)33+2-13-12=423+76. 答案:423+76考点三 定积分物理意义的应用|一物体做变速直线运动,其v -t 曲线如图所示,则该物体在12s ~6 s 间的运动路程为________.[解析] 由图象可知,v (t )=⎩⎪⎨⎪⎧2t ,0≤t <1,2,1≤t <3,13t +1,3≤t ≤6,所以12s ~6 s 间的运动路程s =⎠⎜⎛126 v (t )= ⎠⎜⎛1262t d t +⎠⎛132d t +⎠⎛36⎝⎛⎭⎫13t +1d t=36111322149264t t t ⎛⎫+++=⎪⎝⎭. [答案]494利用定积分解决变速直线运动问题和变力做功问题时,关键是求出物体做变速直线运动的速度函数和变力与位移之间的函数关系,确定好积分区间,得到积分表达式,再利用微积分基本定理计算即得所求.2.一物体在力F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10,(0≤x ≤2),3x +4,(x >2),(单位:N)的作用下沿与力F (x )相同的方向运动了4米,力F (x )做功为( )A .44 JB .46 JC .48 JD .50 J解析:力F (x )做功为⎠⎛0210d x +⎠⎛24(3x +4)d x=10x | 20+⎝⎛⎭⎫32x 2+4x | 42 =20+26=46. 答案:B5.混淆图形面积与定积分关系致误【典例】 已知函数y =f (x )的图象是折线段ABC ,其中A (0,0),B ⎝⎛⎭⎫12,5,C (1,0).函数y =xf (x )(0≤x ≤1)的图象与x 轴围成的图形的面积为________.[解析] 由题意可得f (x )=⎩⎨⎧10x ,0≤x ≤12,10-10x ,12<x ≤1,所以y =xf (x )=⎩⎨⎧10x 2,0≤x ≤12,10x -10x 2,12<x ≤1与x 轴围成图形的面积为120⎰10x 2d x +112⎰(10x -10x 2)d x =103x 3112012231053x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=54. [答案] 54[易误点评] (1)本题易写错图形面积与定积分间的关系而导致解题错误.(2)本题易弄错积分上、下限而导致解题错误,实质是解析几何的相关知识和运算能力不够致错.[防范措施] 解决利用定积分求平面图形的面积问题时,应处理好以下两个问题: (1)熟悉常见曲线,能够正确作出图形,求出曲线交点,必要时能正确分割图形.(2)准确确定被积函数和积分变量.[跟踪练习] (2015·洛阳期末)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,-1≤x <0e x ,0≤x ≤1的图象与直线x =1及x 轴所围成的封闭图形的面积为________.解析:由题意知,所求面积为⎠⎛0-1(x +1)d x +⎠⎛01e x d x =⎝⎛⎭⎫12x 2+x | 0-1+e x | 10=-⎝⎛⎭⎫12-1+(e -1)=e -12.答案:e -12A 组 考点能力演练1.已知t >0,若⎠⎛0t(2x -2)d x =8,则t =( ) A .1 B .-2 C .-2或4D .4解析:由⎠⎛0t(2x -2)d x =8得(x 2-2x )| t0=t 2-2t =8,解得t =4或t =-2(舍去),故选D.答案:D2.(2015·青岛模拟)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ∈[0,1],1x ,x ∈(1,e](其中e 为自然对数的底数),则⎠⎛0e f (x )d x的值为( )A.43 B.54 C.65D.76解析:⎠⎛0ef (x )d x =⎠⎛01f (x )d x +⎠⎛1ef (x )d x =⎠⎛01x 2d x +⎠⎛1e1x d x =x 33| 10+ln x | e1=13+ln e =43,故选A.答案:A3.(2016·武汉模拟)设a =⎠⎛12(3x 2-2x )d x ,则⎝⎛⎭⎫ax 2-1x 6的展开式中的第4项为( ) A .-1 280x 3 B .-1 280C .240D .-240解析:本题考查定积分的计算与二项式定理.依题意得a =(x 3-x 2)| 21=4,二项式⎝⎛⎭⎫4x 2-1x 6的展开式的第四项是T 4=C 36·(4x 2)3·⎝⎛⎭⎫-1x 3=-1 280x 3,故选A. 答案:A4.如图所示,设D 是图中边长分别为1和2的矩形区域,E 是D 内位于函数y =1x(x >0)图象下方的区域(阴影部分),从D 内随机取一点M ,则点M 取自E 内的概率为( )A.ln 22B.1-ln 22C.1+ln 22D.2-ln 22解析:本题考查定积分的计算与几何概率的意义.依题意,题中的矩形区域的面积是1×2=2,题中的阴影区域的面积等于2×12+eq \a\vs4\al(\i\in(1xd x =1+ln x eq \b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o\al(1,=1+ln 2,因此所求的概率等于1+ln 22,故选C.答案:C5.已知数列{a n }是等差数列,且a 2 013+a 2 015=⎠⎛024-x 2d x ,则a 2 014(a 2 012+2a 2 014+a 2016)的值为()A .π2B .2πC .πD .4π2解析:⎠⎛024-x 2d x 表示圆x 2+y 2=4在第一象限的面积,即⎠⎛024-x 2d x =π,又数列{a n }是等差数列,所以a 2 013+a 2 015=a 2 012+a 2 016=2a 2 014,所以得a 2 014·(a 2 012+2a 2 014+a 2 016)=π2×2π=π2,故选A.答案:A6.(2015·南昌模拟)直线y =13x 与抛物线y =x -x 2所围图形的面积等于________.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =13x ,y =x -x 2,解得x =0或23,所以所求面积为∫230⎝⎛⎭⎫x -x 2-13x d x =∫230⎝⎛⎭⎫23x -x 2d x=⎝⎛⎭⎫13x 2-13x 3⎪⎪230=13×⎝⎛⎭⎫232-13×⎝⎛⎭⎫233-0=481. 答案:4817.(2015·长春二模)已知a >0且曲线y =x 、x =a 与y =0所围成的封闭区域的面积为a 2,则a =________.解析:由题意a 2=⎠⎛0ax d x =23x 32| a 0,所以a =49.答案:498.已知a ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则⎠⎛0a (cos x -sin x )d x 取最大值时,a =________.解析:⎠⎛0a(cos x -sin x )d x =(sin x +cos x )| a 0=sin a +cos a -1=2sin ⎝⎛⎭⎫a +π4-1.∵a ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴当a =π4时,[]⎠⎛0a(cos x -sin x )d x max =2-1.答案:π49.求曲线y =x ,y =2-x ,y =-13x 所围成图形的面积.解:如图,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,y =2-x ,得交点A (1,1);由⎩⎪⎨⎪⎧y =2-x ,y =-13x ,得交点B (3,-1).故所求面积S =⎠⎛01⎝⎛⎭⎫x +13x d x +⎠⎛13⎝⎛⎭⎫2-x +13x d x =⎝⎛⎭⎫23x 32+16x 2| 10+⎝⎛⎭⎫2x -13x 2| 31=23+16+43=136. 10.汽车以54 km /h 的速度行驶,到某处需要减速停车,设汽车以等加速度-3 m/s 2刹车,问从开始刹车到停车,汽车走了多远?解:由题意,得v 0=54 km /h =15 m/s. 所以v (t )=v 0+at =15-3t . 令v (t )=0,得15-3t =0.解得t =5.所以开始刹车5 s 后,汽车停车. 所以汽车由刹车到停车所行驶的路程为 s =⎠⎛05v (t )d t =⎠⎛05(15-3t )d t =⎝⎛⎭⎫15t -32t 2| 50=37.5(m). 故汽车走了37.5 m.B 组 高考题型专练1.(2014·高考陕西卷)定积分⎠⎛01(2x +e x )d x 的值为( )A .e +2B .e +1C .eD .e -1解析:⎠⎛01(2x +e x )d x =(x 2+e x )| 10=1+e 1-1=e.答案:C2.(2014·高考江西卷)若f (x )=x 2+2⎠⎛01f (x )d x ,则⎠⎛01f (x )d x =( )A .-1B .-13C.13D .1解析:令⎠⎛01f (x )d x =m ,则f (x )=x 2+2m ,所以⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01(x 2+2m )d x =⎝⎛⎭⎫13x 3+2mx | 10=13+2m =m ,解得m =-13,故选B. 答案:B3.(2013·高考湖北卷)一辆汽车在高速公路上行驶,由于遇到紧急情况而刹车,以速度v (t )=7-3t +251+t(t 的单位:s ,v 的单位:m/s)行驶至停止.在此期间汽车继续行驶的距离(单位:m)是( )A .1+25ln 5B .8+25ln113C .4+25ln 5D .4+50ln 2解析:由v (t )=0得t =4.故刹车距离为 s =⎠⎛04v (t )d t =⎠⎛04⎝ ⎛⎭⎪⎫7-3t +251+t d t=⎣⎡⎦⎤-32t 2+7t +25ln (1+t )| 40=4+25ln 5.答案:C4.(2014·高考山东卷)直线y =4x 与曲线y =x 3在第一象限内围成的封闭图形的面积为( )A .2 2B .4 2C .2D .4解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =4x ,y =x 3得x =0或x =2或x =-2(舍). ∴S =⎠⎛02(4x -x 3)d x =⎝⎛⎭⎫2x 2-14x 4| 20=4. 答案:D5.(2015·高考天津卷)曲线y =x 2与直线y =x 所围成的封闭图形的面积为________. 解析:由题意,可得封闭图形的面积为⎠⎛01(x -x 2)d x =⎝⎛⎭⎫12x 2-13x 3| 10=12-13=16. 答案:166.(2015·高考陕西卷)如图,一横截面为等腰梯形的水渠,因泥沙沉积,导致水渠截面边界呈抛物线型(图中虚线所示),则原始的最大流量与当前最大流量的比值为________.解析:建立如图所示的直角坐标系,可设抛物线的方程为x 2=2py (p >0),由图易知(5,2)在抛物线上,可得p =254,抛物线方程为x 2=252y ,所以当前最大流量对应的截面面积为2⎠⎛05⎝⎛⎭⎫2-225x 2d x =403,原始的最大流量对应的截面面积为2×(6+10)2=16,所以原始的最大流量与当前最大流量的比值为16403=1.2. 答案:1.2。
课时作业(十五) [第15讲 定积分与微积分基本定理]
(时间:30分钟 分值:80分)
基础热身
1.曲线y =sin x ,y =cos x 和直线x =0,x =π2所围成的平面区域的面积为( ) A .∫π2
0(sin x -cos x)d x
B .2∫π40(sin x -cos x)d x
C .∫π20(cos x -sin x)d x
D .2∫π40(cos x -sin x)d x
2.已知二次函数y =f(x)的图像如图K 151所示,则它与x 轴所围图形的面积为( )
图K 151
A .2π5
B .43
C .32
D .π2
3.定积分⎠⎛0
1(2x +e x
)d x 的值为( ) A .e +2 B .e +1 C .e D .e -1
4.[2014·惠州一调] 一物体在力F(x)=⎩⎪⎨⎪⎧5,0≤x ≤2,3x +4,x>2
(单位:N )的作用下沿与力F 相同的方向,从x =0处运动到x =4(单位:m )处,则力F(x)做的功为( )
A .36 J
B .38 J
C .48 J
D .56 J
5.[2014·福建六校联考] 若⎠⎛0
1(3x 2
+kx)d x =3,则k =________.
能力提升
6.若S 1=⎠⎛12x 2d x ,S 2=⎠⎛121x d x ,S 3=⎠⎛1
2e x d x ,则S 1,S 2,S 3的大小关系为( ) A .S 1<S 2<S 3 B .S 2<S 1<S 3
C .S 2<S 3<S 1
D .S 3<S 2<S 1
图K 152
7.函数f(x)满足f(0)=0,其导函数f ′(x)的图像如图K 152所示,则f(x)的图像与x 轴所围成的封闭图形的面积为( )
A .13
B .43
C .2
D .83
8.若f(x)=x 2+2⎠⎛01f(x)d x ,则⎠⎛0
1f(x)d x =( ) A .-1 B .-13 C .13 D .1
9.一辆汽车在高速公路上行驶,由于遇到紧急情况而刹车,以速度v(t)=7-3t +251+t
(t 的单位:s ,v 的单位:m /s )行驶至停止,在此期间汽车继续行驶的距离(单位:m )是( )
A .1+25ln 5
B .8+25ln 113
C .4+25ln 5
D .4+50ln 2
10.曲线y =x 2和曲线y 2
=x 围成的图形面积是________.
11.⎠⎛0
1(1-x 2-x)d x =________. 12.(13分)如图K 153所示,直线y =kx 分抛物线y =x -x 2
与x 轴所围图形为面积相等的两部分,求k 的值.
图K 153
难点突破
13.(1)(6分)已知函数f(x)=-x 3+ax 2+bx(a ,b ∈R )的图像如图K154所示,
图K154
它与x 轴在原点处相切,且x 轴与函数的图像所围区域(图中阴影部分)的面积为112
,则a 的值为________.
(2)(6分)曲线y =1x
+2x +2e 2x ,直线x =1,x =e 和x 轴所围成的区域的面积是________.
课时作业(十五)
1.D 2.B 3.C 4.A 5.4 6.B 7.B 8.B
9.C 10.13 11.π4-12
12.k =1-3
42
13.(1)-1 (2)e 2e。