定积分习题及答案.
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定积分期末考试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 若函数f(x)在区间[a, b]上连续,则定积分∫<sub>a</sub><sup>b</sup>f(x)dx的值:A. 总是存在B. 可能不存在C. 总是不存在D. 无法确定答案:A2. 计算定积分∫<sub>0</sub><sup>1</sup>x^2 dx的值是:A. 1/3B. 1/2C. 2/3D. 1答案:A3. 函数f(x)=x^3在区间[-1, 1]上的定积分值为:A. 0B. 2C. -2D. 1答案:A4. 若∫<sub>a</sub><sup>b</sup>f(x)dx =∫<sub>a</sub><sup>b</sup>g(x)dx,则f(x)和g(x)在区间[a, b]上的关系是:A. 相等B. 相等或相反C. 相等或相等的常数倍D. 无法确定答案:C5. 定积分∫<sub>0</sub><sup>π/2</s up>cos(x)dx的值是:A. 1B. 0C. π/2D. -1答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 定积分∫<sub>0</sub><sup>1</sup>(2x+1)dx的值为______。
答案:3/22. 函数f(x)=x^2在区间[0, 2]上的定积分值是______。
答案:8/33. 计算定积分∫<sub>0</sub><sup>π</sup>sin(x)dx的值是______。
答案:24. 定积分∫<sub>-1</sub><sup>1</sup>|x|dx的值为______。
第五章 定积分(A)1.利用定积分定义计算由抛物线12+=x y ,两直线)(,a b b x a x >==与横轴所围成的图形的面积。
2.利用定积分的几何意义,证明下列等式: 3.估计下列各积分的值4.根据定积分的性质比较下列各对积分值的大小 ⎰21ln )1xdx 与dx x ⎰212)(ln dx e x⎰10)2与⎰+10)1(dx x5.计算下列各导数 6.计算下列极限7.当x 为何值时,函数⎰-=xt dt te x I 02)(有极值?8.计算下列各积分⎰2)()8dx x f ,其中⎪⎩⎪⎨⎧+=2211)(x x x f11>≤x x9.设k ,l 为正整数,且l k ≠,试证下列各题: 10.计算下列定积分11.利用函数的奇偶性计算下列积分12.设f (x )在[]b a ,上连续,证明:⎰⎰-+=ba ba dx xb a f dx x f )()(13.证明:)0(1111212>+=+⎰⎰x x dx x dx x x14.计算下列定积分15.判定下列反常积分的收敛性,如果收敛,计算反常积分的值。
1)⎰∞+14xdx2)⎰+∞-0dx e ax ()0>a3)dx ee x x ⎰∞+-+014)⎰+∞->>0)0,0(sin ωωp tdt e pt5)⎰-121x xdx 6)⎰-211x xdx7)⎰∞+∞-++222x x dx8)()⎰-e x x dx 12ln 1 (B)1.填空: 1)________)12111(lim =++++++∞→nn n n n 。
2)估计定积分的值:_____sin 1____342≤+≤⎰ππx dx。
3)运用积分中值定理可得:⎰-→xa a x x f dt t f a x )(()(1lim 是连续函数)=________,______)0(sin lim =>⎰+∞→a dx xxa n n n 。
定积分复习题一、单项选择题。
1.广义积分dx x ⎰-20211的奇点的是( B )。
A .0 B .1 C .2 D .1±2.设dx x xa ⎰+=1031,dx x xb ⎰+=10321,则b a ,的大小关系为( B )。
A .b a < B .b a > C .b a = D .无法比较3.下列关于定积分的说法正确的是( B )。
A .函数)(x f 在[]b a ,有界,则)(x f 在[]b a ,一定可积;B .函数)(x f 在[]b a ,可积,则)(x f 在[]b a ,一定有界;C .函数)(x f 在[]b a ,可积,则)(x f 在[]b a ,不一定有界;D .函数)(x f 在[]b a ,无界,则)(x f 在[]b a ,可能可积。
4.下列各函数中在[]1,0中定积分存在的是( D )A .x lnB .x 1 C .x -11 D .x +11 5.()⎰b xdt t f dx d =( C )。
A .()t f B .()x f C .()x f - D .()x f -6.由抛物线322--=x x y 与x 轴围成图形的面积为( C )A .332B .332-C .334 D .334- 7. 定积分()⎰ba dx x f 存在是函数()x f 在闭区间[]b a ,连续的__B__条件。
A .充分非必要B .必要非充分C .充分必要D .即不充分,又非必要8. 关于广义积分⎰+∞1p xdx 的收敛性,下列结论不正确的是( B ) A .当1>p 时一定收敛 B .当1≥p 时一定收敛C .当1<p 时一定发散D .当1≤p 时一定发散9. x y sin =在[]π2,0上的图像与x 轴围成图形的面积为( D )A .0B .1C .2D .410. 设dx e a x ⎰-=10,dx e a x ⎰-=102,则b a ,的大小关系为( A )。
定积分试题及答案大学# 定积分试题及答案试题1:计算定积分 \(\int_{0}^{1} x^2 dx\)。
答案:首先,我们需要找到函数 \(f(x) = x^2\) 的原函数。
对于这个函数,原函数是 \(F(x) = \frac{1}{3}x^3\)。
然后,我们计算在区间 \([0, 1]\) 上的定积分:\[\int_{0}^{1} x^2 dx = F(1) - F(0) = \frac{1}{3}(1)^3 -\frac{1}{3}(0)^3 = \frac{1}{3} - 0 = \frac{1}{3}\]试题2:求定积分 \(\int_{1}^{2} \frac{1}{x} dx\)。
答案:函数 \(f(x) = \frac{1}{x}\) 的原函数是自然对数函数\(F(x) = \ln|x|\)。
计算定积分:\[\int_{1}^{2} \frac{1}{x} dx = F(2) - F(1) = \ln(2) - \ln(1) = \ln(2)\]试题3:计算定积分 \(\int_{0}^{\pi} \sin(x) dx\)。
答案:函数 \(f(x) = \sin(x)\) 的原函数是 \(-\cos(x)\)。
计算定积分:\[\int_{0}^{\pi} \sin(x) dx = -\cos(\pi) - (-\cos(0)) = -(-1) - (-1) = 2\]试题4:求定积分 \(\int_{-1}^{1} (x^2 - 1) dx\)。
答案:函数 \(f(x) = x^2 - 1\) 的原函数是 \(F(x) =\frac{1}{3}x^3 - x\)。
计算定积分:\[\int_{-1}^{1} (x^2 - 1) dx = F(1) - F(-1) =\left(\frac{1}{3}(1)^3 - 1\right) - \left(\frac{1}{3}(-1)^3 - (-1)\right) = \frac{1}{3} - 1 + \frac{1}{3} + 1 = \frac{2}{3} \]试题5:计算定积分 \(\int_{0}^{1} e^x dx\)。
定积分典型例题20例答案例 1 求 Iim 42(3n τ 32n^ JH 3n 3).n厂n分析将这类问题转化为定积分主要是确定被积函数和积分上下限. 若对题目中被积函数难以想到,可采取如下方法:先对区间 [0, 1] n 等分写出积分和,再与所求极限相比较来找出被积函数与积分上下限•解 将区间[0, 1] n 等分,则每个小区间长为.* ,然后把1的一个因子-乘n n n nn入和式中各项•于是将所求极限转化为求定积分•即Iim A (V n 4 5+⅛2n 2切|+卅)=1计气卩弋F + 山 +;F )=[坏dx=3 •n -r ,n n n I n∖ n 042 -----------------2例 2 [J 2x —xdx= ______________•2 ry解法1由定积分的几何意义知, 0J 2x —X 2dx 等于上半圆周(x —1)2+y 2=1 ( y ≥0)与X 轴所围成的图形的面积.故$ 2χ 一χ2d χ= •■■02解法2本题也可直接用换元法求解.令x_1 = Sint (丄兰t ≤三),则2 2这是求变限函数导数的问题,禾U 用下面的公式即可d V(X)— f (t)dt = f[v(x)]v(x) - f[u(x)]u (X) • dxU(X )丄2-e;可得.Xf (X) = 0f (t)dt Xf(X) •X 3丄解 对等式;f(t)dt =x 两边关于X 求导得3 2f (x -1) 3x =1,4_..1 —sin 2tcostdt =2 :、1 —sin 2tcostdt2522例3(1)若f (x) e 丄Xdt ,则 f (X) =— ; (2)若 f(x)=Xxf (t)dt ,求 f (X )=— •■:'≡. 2 -= 2 02COs tdt=- 分析(2) 由于在被积函数中 X 不是积分变量,故可提到积分号外即Xf (X)=X Of (t)dt ,则V(X) 例4设f (x)连续,且X 3 -1O f (t)dt =X ,贝U f(26)=------ 2-XdX =例7已知两曲线y =f (X)与y =g(χ)在点(0,0)处的切线相同,其中arcs inx 十2g(x) = 0e dt , X [-1,1],试求该切线的方程并求极限Iim nf (-3). n 性 n分析 两曲线y =f(χ)与y =g(χ)在点(0,0)处的切线相同,隐含条件 f (0^g (0).解由已知条件得12X 2= (2) Iim =0 .x-⅛ Si nx注此处利用等价无穷小替换和多次应用洛必达法则.故 f(x 3-1)=13X 2 3 1,令X 46得x=3 ,所以f(26)冷1例5函数F(x) = j (3 _4)dt (x >0)的单调递减开区间为F(X)= 31 1 1x ,令F(X z O 得X 3 ,解之得。
定积分题目及答案定积分(DefiniteIntegral)是求解一定范围内函数值的积分,也就是说获得一定范围內函数的总和。
定积分可以用于计算曲线围成的面积,这就是经典地定积分公式,即:∫a b f(x)dx = F(b) - F(a)这里F(x)表示从x = a 到 x = b 的函数f(x)在任意取值时f(x)的积分,从数学上讲就是函数F(x)的反函数,叫做反积分,是微积分领域里最重要的概念之一。
解定积分问题,就要先根据函数的特性和定积分区间确定积分的类型,然后用定积分的几何形式和数学形式来求解。
一、几何形式法几何形式法在求由直线交织而成的函数的积分时特别有用,常见的几何形式有落圆式,锐角式,三角式,折线式,对称折线式等。
求几何形式法的定积分可以根据公式:∫a b f(x)dx = (b-a)hf(i)公式中,i表示定积分区间的分割点,h表示该分割点的步长,即f(i)表示该分割点处的函数值。
二、数学形式法将定积分的问题转化成数学形式,然后求得结果,就是用数学形式法求定积分。
数学形式法主要分三步:1)先要得到积分函数函数原函数 F(x)的易解形式;2)再利用这个易解形式,求出F(x)在指定范围内的积分 F(b)-F(a);3)最后返回结果。
例题1:求函数f ( x )=3x3-2x2-x+(1)在区间[2,6]内的定积分解:F(x)=x^4-x^3-0.5*x^2+CF(6)-F(2)=1093/2-21+C∫2 6f ( x )dx=1093/2-21+C例题2:求函数 f ( x )=2x2-3x2+(1)在区间[0,1]内的定积分解:F(x)=-x^3+x^2+CF(1)-F(0)=-1+C∫0 1f ( x )dx=-1+C。
班级姓名学号1 第五章定积分1.证明定积分性质:òò=b abadxx f kdx x kf )()((k 是常数). 证:òåòå=D =D ==®=®banii ban ii x kf x kf x f k x f k)()(lim )(lim )(1010x x l l 2.估计下列积分值:(1)dxx )sin 1(4542ò+p p解:令x x f 2sin 1)(+=,则02sin cos sin 2)(===x x x x f ‘得驻点:,,221p p==x x 由23)4(,23)4(,1)(,2)2(====p p p pf f f f ,得2)(max ,1)(min ==x f x f 由性质,得pp p p2)(454££òdx x f (2)ò333arctan xdxx 解:令x x x f arctan )(=,01arctan )(2>++=xxx x f ‘,所以)(x f 在]333[,上单调增加,p p33)(max ,36)(min ==\x f x f ,)()(33333arctan 33336333-££-\òp pxdx x ,即pp32a r c t a n 9333££òx d x x班级班级 姓名姓名 学号学号3.比较下列积分值的大小:.比较下列积分值的大小: (1)dx x ò12与dxx ò13解:当10££x 时,有23x x £,且23x x -不恒等于0,0312>-\òdx x x )(,即,即 dxx dxx òò>1212。
(2)ò6pxdx 与ò6sin pxdx解:当60p££x 时,有x x £sin ,且x x sin -不恒等于0,0sin 10>-\òdx x x )(,即,即 dx x dx x òò>1010sin 。
第五章定积分(A 层次)1.203cos sin xdx x ;2.a dx x ax222;3.31221xxdx ;4.1145x xdx ;5.411xdx ;6.14311xdx ;7.21ln 1e xx dx ;8.02222xxdx ;9.dx x 02cos 1;10.dx x x sin 4;11.dx x 224cos 4;12.55242312sin dx xxx x ;13.342sin dx xx ;14.41ln dx xx ;15.1xarctgxdx ;16.202cosxdx e x ;17.dx x x 02sin ;18.dx x e 1ln sin ;19.243cos cos dx x x ;20.40sin 1sin dx x x ;21.dx xxx 02cos 1sin ;22.2111lndx xx x ;23.dx xx 4211;24.20sin ln xdx ;25.211dx xxdx0。
(B 层次)1.求由0cos 0x y ttdtdte 所决定的隐函数y 对x 的导数dxdy 。
2.当x 为何值时,函数x tdt tex I 02有极值?3.x xdt t dxd cos sin 2cos 。
4.设1,211,12xx x x xf ,求20dx x f 。
5.1lim22xdtarctgt xx 。
6.设其它,00,sin 21xx xf ,求x dt t f x。
7.设时当时当0,110,11xex xxf x,求201dx xf 。
8.2221limnn nnn。
9.求nk nknknnen e 12lim 。
10.设x f 是连续函数,且12dt t f x x f ,求x f 。
11.若2ln 261xtedt ,求x 。
12.证明:212121222dxeex。
13.已知axxx dx ex axa x 224lim,求常数a 。
定积分试题及答案大学试题一:设函数\( f(x) = 2x - 1 \),求在区间[1, 3]上的定积分,并求出该定积分的几何意义。
解:首先,我们需要找到函数\( f(x) \)的原函数,即不定积分。
对于\( f(x) = 2x - 1 \),其不定积分为:\[ F(x) = \int (2x - 1)dx = x^2 - x + C \]其中\( C \)为积分常数。
接下来,我们计算区间[1, 3]上的定积分:\[ \int_{1}^{3} (2x - 1)dx = F(3) - F(1) = (3^2 - 3) - (1^2 - 1) = 9 - 3 - 1 + 1 = 6 \]几何意义:定积分\( \int_{1}^{3} (2x - 1)dx \)表示的是函数\( y = 2x - 1 \)与x轴在区间[1, 3]之间所围成的曲边梯形的面积,其面积为6平方单位。
试题二:计算定积分\( \int_{0}^{2} \frac{1}{1 + x^2} dx \)。
解:该定积分可以通过反正切函数的积分公式来解决:\[ \int \frac{1}{1 + x^2} dx = \arctan(x) + C \]其中\( C \)为积分常数。
计算定积分:\[ \int_{0}^{2} \frac{1}{1 + x^2} dx = \left[ \arctan(x)\right]_{0}^{2} = \arctan(2) - \arctan(0) \]由于\( \arctan(0) = 0 \),我们有:\[ \int_{0}^{2} \frac{1}{1 + x^2} dx = \arctan(2) \]试题三:设\( y = x^3 \),求在区间[-1, 1]上的定积分,并解释其几何意义。
解:首先,我们计算不定积分:\[ \int x^3 dx = \frac{x^4}{4} + C \]其中\( C \)为积分常数。