(完整版)定积分练习题
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一、选择题
1. 设连续函数f(x)>0,则当a
A.一定是正的
B.一定是负的
C.当0
D.以上结论都不对
解析: 由abf(x)dx的几何意义及f(x)>0,可知abf(x)dx表示x=a,x=b,y=0与y=f(x)围成的曲边梯形的面积.∴abf(x)dx>0.
答案:A
2. 若22223000,,sinaxdxbxdxcxdx,则a,b,c的大小关系是( )
A.a
解析:a=13x3 |20=83,b=14x4 |20=4,c=-cosx |20=1-cos2,∴c
答案:D
3. 求曲线y=x2与y=x所围成图形的面积,其中正确的是( )
A.S=01(x2-x)dx B.S=01(x-x2)dx
C.S=01(y2-y)dy D.S=01(y-y)dy
[答案] B
[解析] 两函数图象的交点坐标是(0,0),(1,1),故积分上限是1,下限是0,由于在[0,1]上,x≥x2,故函数y=x2与y=x所围成图形的面积S=01(x-x2)dx.
4. 11(sin1)xdx的值为( )
A. 2 B.0 C.22cos1 D. 22cos1
【答案】A
【解析】1111(sin1)cos(cos11)cos(1)12xdxxx
5. 由曲线22yxx与直线yx所围成的封闭图形的面积为 ( )
A.16 B.13 C.56 D.23
【答案】 A
【解析】在直角坐标系内,画出曲线和直线围成的封闭图形,如图所示,
由22,xxx解得两个交点坐标为(-1,0)和(0,0),
利用微积分的几何含义可得封闭图形的面积为:
x y
yx 22yxx
1 O
023201111111((2)()|().32326Sxxxdxxx
二、填空题
6. 已知f(x)=0x(2t-4)dt,则当x∈[-1,3]时,f(x)的最小值为________.
解析: f(x)=0x(2t-4)dt=(t2-4t)| x0=x2-4x=(x-2)2-4(-1≤x≤3),
∴当x=2时,f(x)min=-4.
答案: -4
7. 一物体以v(t)=t2-3t+8(m/s)的速度运动,在前30 s内的平均速度为________.
解析:由定积分的物理意义有:s=3020(38)ttdt=(13t3-32t2+8t)|300
=7890(m).∴v=st=789030=263(m/s).
答案:263 m/s
三、解答题
8.求下列定积分:
(1)12x-x2+1xdx;(2) 0(cose)dxxx+;
(3)49x(1+x)dx;(4)0πcos2x2dx.
解析: (1)12x-x2+1xdx=12xdx-12x2dx+121xdx=x22| 21-x33| 21+ln x|21=32-73+ln 2=ln 2-56.
(2)0(cose)dxxx+=00cosxdedxxx=sin x||0-π+ex0-π=1-1eπ.
(3)49x(1+x)dx=49(x12+x)dx= 23x32+12x249=23×932-23×432+12×92-12×42=4516.
(4)0πcos2x2dx=0π1+cosx2dx=12x|0π+12sinx|0π=π2.
9. 已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象如图:
直线y=0在原点处与函数图象相切,且此切线与函数图象所围成的区域(阴影)面积为274,求f(x).
解:由f(0)=0得c=0,
f′(x)=3x2+2ax+b.
由f′(0)=0得b=0,
∴f(x)=x3+ax2=x2(x+a),
由∫-a0[-f(x)]dx=274得a=-3.
∴f(x)=x3-3x2.
10.已知f(x)为二次函数,且f(-1)=2,f′(0)=0,01f(x)dx=-2.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)在[-1,1]上的最大值与最小值.
解析: (1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
则f′(x)=2ax+b.
由f(-1)=2,f′(0)=0,得 a-b+c=2b=0,即 c=2-ab=0.
∴f(x)=ax2+(2-a).
又01f(x)dx=01[ax2+(2-a)]dx
=13ax3+2-ax| 10=2-23a=-2,
∴a=6,∴c=-4.
从而f(x)=6x2-4.
(2)∵f(x)=6x2-4,x∈[-1,1],
所以当x=0时,f(x)min=-4;
当x=±1时,f(x)max=2.
B卷:5+2+2
一、选择题
1. 已知f(x)为偶函数且601(),2fxdx则66()fxdx等于( )
A.2 B.4
C.1 D.-1
解析:∵f(x)为偶函数,∴60061()(),2fxdxfxdx∴6660()2()1.fxdxfxdx
答案:C
2. (改编题)已知()2fxx,则21()fxdx( )
A. 3 B. 4 C. 3.5 D. 4.5
【答案】C
【解析】
2220202101102,0()2,()(2)(2)(2)|(2)|2,022323.5.2xxxxfxxfxdxxdxxdxxxxx
3. 已知函数y=x2与y=kx(k>0)的图象所围成的阴影部分的面积为92,则k等于( )
A.2 B.1
C.3 D.4
答案:C
解析:由 y=x2y=kx消去y得x2-kx=0,
所以x=0或x=k,则阴影部分的面积为
∫k0(kx-x2)dx=(12kx2-13x3) |k0=92.
即12k3-13k3=92,解得k=3.
4. 一物体在力F(x)= 10 0≤x≤23x+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)作的功为( )
A.44 B.46
C.48 D.50
解析: W=04F(x)dx=0210dx+24(3x+4)dx=10x| 20+32x2+4x| 42=46.
答案:B
5. 函数xf满足00f,其导函数xf的图象如下图,则xf的图象与x轴所围成的封闭图形的面积为
A.31 B.34 C.2 D.38
【答案】B
【解析】由导函数xf的图像可知,函数xf为二次函数,且对称轴为1,x开口方向向上,设函数2()(0),(0)0,0.()2,fxaxbxcafcfxaxb因过点(-1,0)与(0,2),则有2(1)0,202,1,2.ababab2()2fxxx,
则xf的图象与x轴所围成的封闭图形的面积为x y
O 2
1
0232032-22114(2)()|=2)(2).333Sxxdxxx(-
二、填空题
6.(改编题)设20lg,0(),3,0axxfxxtdtx若((1))1,ff则a为 。
【答案】1
【解析】23300(1)lg10,((1))(0)03|1,1.aafffftdttaa
7. 已知函数f(x)=-x3+ax2+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________.
[答案] -1
[解析] f ′(x)=-3x2+2ax+b,∵f ′(0)=0,∴b=0,∴f(x)=-x3+ax2,令f(x)=0,得x=0或x=a(a<0).
S阴影=-a0(-x3+ax2)dx=112a4=112,∴a=-1.
三.解答题
8.(改编题)画出曲线2yx与直线1yx及4x所围成的封闭图形,并且其面积.
解析:如图所示,封闭图形的区域为ABC.
由2yx与1yx联立可得C(2,1),
由2yx与=4x联立可得B(4,12),
由1yx与=4x联立可得A(4,3).
所求封闭图形ABC的面积:
44244222221(1)()|2ln|2Sxdxdxxxxx
84222ln42ln242ln2.
9. 在曲线y=x2(x≥0)上某一点A处作一切线使之与曲线以及x轴所围成的面积为112.
(1)求切点A的坐标. x y
2 4 O A
B C
(2)求过切点A的切线方程.
解析:设切点A(x0,y0),由y′=2x,过点A的切线方程为
y-y0=2x0(x-x0),
即y=2x0x-x02.
令y=0,得x=x02.即C(x02,0).
设由曲线和过A点的切线及x轴所围成图形面积为S,
S曲边△AOB=0023001|3xxxdxx13x03,
S△ABC=12|BC|·|AB|=12(x0-x02)·x02=14x03.
∴S=13x03-14x03=112.∴x0=1,
从而切点A(1,1),切线方程为y=2x-1.
C卷:2+2+1
一、选择题
1.如图所示,在一个边长为1的正方形AOBC内,曲线2xy和曲线xy围成一个叶形图(阴影部分),向正方形AOBC内随机投一点(该点落在正方形AOBC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.21 B. 61 C. 41 D. 31
【答案】D
【解析】312312002111()()|,=1.3333OBCAOBCASSxxdxxxSPS阴阴正方形正方形,
2. 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mng(x)dx的值是( )
A.-52 B.-43
C.-54 D.-76
[答案] A