(完整版)定积分的简单应用测试题
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定积分试题及答案详解1. 计算定积分 \(\int_{0}^{1} x^2 dx\)。
答案:首先,我们需要找到被积函数 \(x^2\) 的原函数。
原函数为\(\frac{1}{3}x^3\)。
接下来,我们计算定积分:\[\int_{0}^{1} x^2 dx = \left[\frac{1}{3}x^3\right]_{0}^{1} = \frac{1}{3}(1)^3 - \frac{1}{3}(0)^3 = \frac{1}{3} - 0 =\frac{1}{3}\]所以,定积分的值为 \(\frac{1}{3}\)。
2. 求定积分 \(\int_{1}^{2} \frac{1}{x} dx\)。
答案:对于被积函数 \(\frac{1}{x}\),其原函数为 \(\ln|x|\)。
计算定积分:\[\int_{1}^{2} \frac{1}{x} dx = [\ln|x|]_{1}^{2} = \ln(2) - \ln(1) = \ln(2)\]因此,定积分的值为 \(\ln(2)\)。
3. 计算定积分 \(\int_{0}^{\pi} \sin(x) dx\)。
答案:被积函数 \(\sin(x)\) 的原函数是 \(-\cos(x)\)。
计算定积分:\[\int_{0}^{\pi} \sin(x) dx = [-\cos(x)]_{0}^{\pi} = -\cos(\pi) - (-\cos(0)) = -(-1) - (-1) = 2\]所以,定积分的值为 2。
4. 求定积分 \(\int_{0}^{1} (2x + 3) dx\)。
答案:被积函数 \(2x + 3\) 的原函数为 \(x^2 + 3x\)。
计算定积分:\[\int_{0}^{1} (2x + 3) dx = [x^2 + 3x]_{0}^{1} = (1^2 + 3\cdot 1) - (0^2 + 3 \cdot 0) = 1 + 3 - 0 = 4\]因此,定积分的值为 4。
定积分练习题一、基本概念题1. 计算定积分 $\int_{0}^{1} (3x^2 + 4) \, dx$。
2. 计算定积分 $\int_{1}^{2} (x^3 2x) \, dx$。
3. 设函数 $f(x) = x^2 3x + 2$,求 $\int_{1}^{3} f(x) \,dx$。
4. 已知函数 $g(x) = \sqrt{1 x^2}$,求 $\int_{1}^{1} g(x) \, dx$。
5. 计算 $\int_{0}^{\pi} \sin x \, dx$。
二、定积分的性质题6. 利用定积分的性质,计算 $\int_{0}^{2} (3x^2 + 4x) \,dx$。
7. 已知 $\int_{0}^{1} f(x) \, dx = 2$,求 $\int_{1}^{2}f(x) \, dx$。
8. 设 $f(x)$ 是奇函数,证明 $\int_{a}^{a} f(x) \, dx = 0$。
9. 已知 $\int_{0}^{1} (f(x) + g(x)) \, dx = 5$,$\int_{0}^{1} (f(x) g(x)) \, dx = 3$,求 $\int_{0}^{1} f(x) \, dx$ 和 $\int_{0}^{1} g(x) \, dx$。
三、定积分的计算题10. 计算 $\int_{0}^{\pi} x \cos x \, dx$。
11. 计算 $\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \ln(\sin x) \, dx$。
12. 计算 $\int_{1}^{e} \frac{1}{x} \, dx$。
13. 计算 $\int_{0}^{1} \frac{1}{\sqrt{1 x^2}} \, dx$。
14. 计算 $\int_{0}^{2} |x 1| \, dx$。
四、定积分的应用题15. 计算由曲线 $y = x^2$,直线 $x = 2$ 和 $y = 0$ 所围成的图形的面积。
⎩ y ⎨ ⎩ 2 《定积分的应用》复习题一.填空:1. 曲线 y = ln x , y = ln a , y = ln b (0 < a < b )及y 轴所围成的平面图形的面积为 A =ln be y dy =b-aln a2. 曲线y = x 2和y = x 所围成的平面图形的面积是 1 3二.计算题:1. 求由抛物线 y 2= 2x 与直线 2x + y – 2 = 0 所围成的图形的面积。
解:(1)确定积分变量为 y ,解方程组⎧ y 2 = 2x ⎧x 1 = 1/ 2 ⎧ x 2 = 2 ⎨y = -2x + 2 得 ⎩ y 1 = 11 , ⎨ = -2 即抛物线与直线的交点为( ,1)和( 2 , - 2 ).故所求图形在直线 y = 1 和 y 2= - 2 之间,即积分区间为[-2,1 ]。
(2)在区间[-2,1]上,任取一小区间为[ y , y + dy ],对应的窄条面积近 1 1似于高为[(1- y )- y 2 ],底为 dy 的矩形面积,从而得到面积元素22 11dA = [(1- y)-y 2 ]dy22(3)所求图形面积 A =1[(1- 11 y )- y2 ]dy = [y - 1 y 2 – 1 y3 ]1 =9⎰ - 22246-242. 求抛物线 y = - x 2+ 4x - 3 及其在点(0,- 3)和(3,0)处的切线所围成的图形的面积。
解:由 y = - x 2 + 4x – 3 得y ' = -2x + 4 , y '(0) = 4, y '(3) = -2 。
抛物线在点(0,- 3)处的切线方程为 y = 4x – 3 ;在点(3,0)处的切线方程为 3 y = - 2x + 6 ; 两切线的交点坐标为 ( ,3 )。
2故 面积 A =⎰⎰2=⎰2⎪ ⎰ ⎰ ⎰ =3 (1+ 2 c os + )d + 2 (1+ cos 2)d = 3392 [(4x - 3) - (x + 4x - 3)] dx +3 [(-2x + 6) - (x + 4x - 3)] dx = 023. 求由摆线 x = a (t – sint) , y = a( 1- cost) 的一拱( 0 ≤ t ≤ 2)与横轴所围成的图形的面积。
一、选择题1. 设连续函数f (x )>0,则当a <b 时,定积分⎠⎛a bf (x )d x 的符号( ) A .一定是正的 B .一定是负的C .当0<a <b 时是正的,当a <b <0时是负的D .以上结论都不对解析: 由⎠⎛a bf (x )d x 的几何意义及f (x )>0,可知⎠⎛a b f (x )d x 表示x =a ,x =b ,y =0与y =f (x )围成的曲边梯形的面积.∴⎠⎛ab f (x )d x >0.答案:A 2. 若22223,,sin a x dx b x dx c xdx ===⎰⎰⎰,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <c <bB .a <b <cC .c <b <aD .c <a <b解析:a =13x 3 |20=83,b =14x 4 |20=4,c =-cos x |20=1-cos2,∴c <a <b . 答案:D3. 求曲线y =x 2与y =x 所围成图形的面积,其中正确的是( )A .S =⎠⎛01(x 2-x )d xB .S =⎠⎛01(x -x 2)d xC .S =⎠⎛01(y 2-y )d yD .S =⎠⎛01(y -y )d y[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 ≥x 2,故函数y =x 2与y =x 所围成图形的面积S =⎠⎛01(x -x 2)d x .4.11(sin 1)x dx -+⎰的值为( )A. 2B.0C.22cos1+D. 22cos1- 【答案】A 【解析】[][]1111(sin 1)cos (cos11)cos(1)12x dx x x --+=-+=-+----=⎰5. 由曲线22y x x =+与直线y x =所围成的封闭图形的面积为 ( )A .16B .13C .56D .23【答案】 A由22,x x x +=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:23201111111((2)()|().32326S x x x dx x x --=-+=--=--=⎰ 二、填空题6. 已知f (x )=⎠⎛0x(2t -4)d t ,则当x ∈[-1,3]时,f (x )的最小值为________.解析: f (x )=⎠⎛0x(2t -4)d t =(t 2-4t )| x 0=x 2-4x =(x -2)2-4(-1≤x ≤3),∴当x =2时,f (x )min =-4.答案: -47. 一物体以v (t )=t 2-3t +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)t t dt -+⎰=(13t 3-32t 2+8t )|300=7890(m).∴v =s t =789030=263(m/s).答案:263 m/s 三、解答题8.求下列定积分:(1)⎠⎛12⎝⎛⎭⎫x -x 2+1x d x ;(2)(cos e )d x x x π-⎰+;(3)⎠⎛49x (1+x )d x ;(4)⎠⎛0πcos 2x 2d x .解析: (1)⎠⎛12⎝⎛⎭⎫x -x 2+1x d x =⎠⎛12x d x -⎠⎛12x 2d x +⎠⎛121x d x =x 22| 21-x 33| 21+ln x |21=32-73+ln 2=ln 2-56. (2)(cos e )d x x x π-⎰+=00cosxd e d x x x ππ--+⎰⎰=sin x ||0-π+e x 0-π=1-1eπ. (3)⎠⎛49x (1+x )d x =⎠⎛49(x 12+x )d x =⎪⎪⎝⎛⎭⎫23x 32+12x 249=23×932-23×432+12×92-12×42=4516. (4)⎠⎛πcos 2x 2d x =⎠⎛0π1+cos x 2d x =12x |0π+12sin x |0π=π2.9. 已知函数f (x )=x 3+ax 2+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 )=3x 2+2ax +b . 由f ′(0)=0得b =0, ∴f (x )=x 3+ax 2=x 2(x +a ),由∫-a 0[-f (x )]d x =274得a =-3. ∴f (x )=x 3-3x 2.10.已知f (x )为二次函数,且f (-1)=2,f ′(0)=0,⎠⎛01f (x )d x =-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 )=ax 2+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 )=ax 2+(2-a ).又⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01[ax 2+(2-a )]d x=⎣⎡⎦⎤13ax 3+(2-a )x | 10=2-23a =-2, ∴a =6,∴c =-4. 从而f (x )=6x 2-4.(2)∵f (x )=6x 2-4,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61(),2f x dx =⎰则66()f x dx -⎰等于( )A .2B .4C .1D .-1解析:∵f (x )为偶函数,∴661()(),2f x dx f x dx -==⎰⎰∴6660()2() 1.f x dx f x dx -==⎰⎰答案:C2. (改编题)A . 3 B. 4 C. 3.5 D. 4.5 【答案】C【解析】2220202101102,0()2,()(2)(2)(2)|(2)|2,02232 3.5.2x x x x f x x f x dx x dx x dx x x x x ----≥⎧=-=∴=++-=++-⎨+<⎩=+=⎰⎰⎰3. 已知函数y =x 2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 .2B .1C .3D .4答案:C解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x2y =kx 消去y 得x 2-kx =0,所以x =0或x =k ,则阴影部分的面积为 ∫k 0(kx -x 2)d x =(12kx 2-13x 3) |k 0=92. 即12k 3-13k 3=92,解得k =3. 4. 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 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 .44B .46C .48D .50解析: W =⎠⎛04F (x )d x =⎠⎛0210d x +⎠⎛24(3x +4)d x =10x | 20+⎝⎛⎭⎫32x 2+4x | 42=46.答案:B5. 函数()x f 满足()00=f ,其导函数()x f '的图象如下图,则()x f 的图象与x 轴所围成的A .31 B .34 C .2 D .38 【答案】B【解析】由导函数()x f '的图像可知,函数()x f 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,f x ax bx c a f c f x ax b '=++>=∴==+因过点(-1,0)与(0,2),则有2(1)0,202,1, 2.a b a b a b ⨯-+=⨯+=∴==2()2f x x x ∴=+, 则()x f 的图象与x 轴所围成的封闭图形的面积为232032-22114(2)()|=2)(2).333S x x dx x x -=--=--⨯+-=⎰(- 二、填空题6.(改编题)设20lg ,0(),3,0ax x f x x t dt x >⎧⎪=⎨+≤⎪⎩⎰若((1))1,f f =则a 为 。
《定积分的应用》复习题一.填空:1.曲线ln ,ln ,ln (0)y x y a y b a b y ===<<及轴所围成的平面图形的面积为A =ln ln by ae dy ⎰=b-a______2.2y x y ==曲线和 ____13____二.计算题:1.求由抛物线 y 2 = 2x 与直线 2x + y – 2 = 0 所围成的图形的面积。
解:(1)确定积分变量为y ,解方程组2222y x y x ⎧=⎨=-+⎩ 得12121/22,12x x y y ==⎧⎧⎨⎨==-⎩⎩ 即抛物线与直线的交点为(21,1)和( 2 , - 2 ).故所求图形在直线y = 1和y = - 2 之间,即积分区间为[-2,1 ]。
(2)在区间[-2,1]上,任取一小区间为[ y , y + dy ],对应的窄条面积近似于高为[(1-21y )-21y 2 ],底为dy 的矩形面积,从而得到面积元素 dA = [(1-21y)- 21y 2 ]dy (3)所求图形面积 A =⎰-12[(1- 21y )-21y 2 ]dy = [y - 41y 2 – 61y 3]12-= 942.求抛物线 y = - x 2 + 4x - 3 及其在点(0,- 3)和(3,0)处的切线所围成的图形的面积。
解:由y = - x 2 + 4x – 3 得 '24,'(0)4,'(3)2y x y y =-+==-。
抛物线在点(0,- 3)处的切线方程为 y = 4x – 3 ;在点(3,0)处的切线方程为 y = - 2x + 6 ; 两切线的交点坐标为 ( 32,3 )。
故 面积A =332223029[(43)(43)][(26)(43)]4x x x dx x x x dx --+-+-+-+-=⎰⎰3.求由摆线 x = a (t – sint) , y = a( 1- cost) 的一拱(02t π≤≤)与横轴所围成的图形的面积。
数学选修2-2定积分的简单应用练习题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 曲线y=sin x与x轴在区间[0, 2π]上所围成阴影部分的面积为()A.−4B.−2C.2D.42. 由直线x=0,x=2,y=0和抛物线x=√1−y所围成的平面图形绕x轴旋转所得几何体的体积为()A.46 15πB.43π C.1615π D.83π3. 由直线x=1,x=2,y=0与抛物线y=x2所围成的曲边梯形的面积为()A.1 3B.53C.73D.1134. 由曲线y=x2+2与y=3x,x=0,x=1所围成的平面图形的面积为()A.5 6B.1C.53D.25. 曲线y=x2和y2=x所围成的平面图形绕x轴旋转一周后,所形成的旋转体的体积为()A.3π10B.π2C.π5D.7π106. 函数y=sin x,y=cos x在区间(π4,5π4)内围成图形的面积为()A.√2B.2√2C.3√2D.4√27. 一物体在力F(x)=3+e2x(x的单位:m,F的单位:N)的作用下,沿着与力F相同的方向,从x=0处运动到x=1处,力F(x)所做的功为()A.(3+e2)JB.(3+12e2)J C.(52+12e2)J D.(2+e2)J8. 由曲线y=√x,y=x−2及x轴所围成的封闭图形的面积是()A.4B.103C.163D.1549. 下列表示图中f(x)在区间[a, b]上的图象与x 轴围成的面积总和的式子中,正确的是( )A.∫f ba (x)dx B.|∫f ba (x)dx|C.∫f c 1a (x)dx +∫f c 2c 1(x)dx +∫f cc 2(x)dxD.∫f c 1a (x)dx −∫f c 2c 1(x)dx +∫f cc2(x)dx10. 直线y =x 与曲线y =√x 3围成的平面图形的面积是.( ) A.14 B.2 C.1D.1211. 设函数f(x)=ax 2+c(a ≠0),若∫f 10(x)dx =f(x 0),0≤x 0≤1,则x 0的值为________.12. y =cos x 与直线x =0,x =π及x 轴围成平面区域面积为________.13. 由曲线y =|x|,y =−|x|,x =2,x =−2合成的封闭图形绕y 轴旋转一周所得的旋转体的体积为V ,则V =________.14. 两曲线x −y =0,y =x 2−2x 所围成的图形的面积是________.15. 由曲线y =x 2和直线x =0,x =1,以及y =0所围成的图形面积是________. 16.若在平面直角坐标系xOy 中将直线y =x 2与直线x =1及x 轴所围成的图形绕x 轴旋转一周得到一个圆锥,则该圆锥的体积V 圆锥=∫π10(x 2)2dx =π12x 3|10=π12据此类比:将曲线y =x 2与直线y =9所围成的图形绕y 轴旋转一周得到一个旋转体,则该旋转体的体积V =________.17. 在直角坐标平面内,由直线x=1,x=2,y=0和曲线y=1所围成的平面区域的x面积是________.18. 在xOy平面上,将抛物线弧y=1−x2(0≤x≤1)、x轴、y轴围成的封闭图形记为D,如图中曲边三角形OAB及内部.记D绕y轴旋转一周而成的几何体为Ω,过点(0, y)(0≤y≤1)作Ω的水平截面,所得截面面积为(1−y)π,试构造一个平放的直三棱柱,利用祖暅原理得出Ω的体积值为________.19. 函数f(x)=x3−x2+x+1在点(1, 2)处的切线与函数g(x)=x2−x围成的图形的面积等于________.2ax2−a2x)dx,则f(a)的最大值为________.20. 已知f(a)=∫(1x2在第一象限内的交点为P.21. 已知曲线C1:y2=2x与C2:y=12(1)求曲线C2在点P处的切线方程;(2)求两条曲线所围成图形的面积S.22. 求由曲线y=x2+2与y=3x,x=0,x=2所围成的平面图形的面积.23. 已知曲线C:y=x2(x≥0),直线l为曲线C在点A(1, 1)处的切线.(1)求直线l的方程;(2)求直线l与曲线C以及x轴所围成的图形的面积.24. 如图一是火力发电厂烟囱示意图.它是双曲线绕其一条对称轴旋转一周形成的几何体,烟囱最细处的直径为10m,最下端的直径为12m,最细处离地面6m,烟囱高14m,试求该烟囱占有空间的大小.(精确到0.1m3)25.(1)已知复数z的共轭复数是z¯,且z⋅z¯−3iz=10,求z;1−3ix所围成的平面图形的面积.(2)求曲线y=√x与直线x+y=2,y=−1326.(1)已知(√x +2√x4)n 展开式的前三项系数成等差数列.求n .(2)如图所示,在一个边长为1的正方形AOBC 内,曲线y =x 2和曲线y =√x 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),求所投的点落在叶形图内部的概率.27. 求由下列给出的边界所围成的区域的面积: (1)y =sin x(π4≤x ≤π),x =π4,y =0;(2)y =x 2,y =2x 2,x =1;(3)y =x 2,y =√x .28. 求由y =4−x 2与直线y =2x −4所围成图形的面积.29. 已知曲线y =sin x 和直线x =0,x =π,及y =0所围成图形的面积为S 0. (1)求S 0.(2)求所围成图形绕ox 轴旋转所成旋转体的体积.30. 已知函数y =f(x)的图形如图所示,给出y =f(x)与x =10和x 轴所围成图形的面积估计值;要想得到误差不超过1的面积估计值,可以怎么做?31. 已知曲线C:y =√x 和直线:x −2y =0由C 与围成封闭图形记为M . (1)求M 的面积;(2)若M 绕x 轴旋转一周,求由M 围成的体积.32. 已知f(x)为一次函数,且f(x)=x ∫f 20(t)dt +1, (1)求函数f(x)的解析式;(2)若g(x)=x ⋅f(x),求曲线y =g(x)与x 轴所围成的区域绕x 轴旋转一周所得到的旋转体的体积.33. 已知圆锥的高为ℎ,底半径为r ,用我们计算抛物线下曲边梯形面积的思路,推导圆锥体积的计算公式. [提示:(1)用若干张平行于圆锥底面的平面把它切成n 块厚度相等的薄片;(2)用一系列圆柱的体积近似地代替对应的薄片,圆柱的高为ℎn ,底半径顺次为:rn ,2r n,3r n…,(n−1)r n,r ;(3)问题归结为计算和式V(n)=ℎn ×(12+22+...+n 2)×πr 2n 2,当n 越来越大时所趋向的值.].34. 求曲线y =√x(0≤x ≤4)上的一条切线,使此切线与直线x =0,x =4以及曲线y =√x 所围成的平面图形的面积最小.35. 过点(0, 1)作曲线L:y =ln x 的切线,切点为A .又L 与x 轴交于B 点,区城D 由L 、x 轴与直线AB 围成,求区域D 的面积及D 绕x 轴旋转一周所得旋转体的体积.36. 求曲线y =2x −x 2,y =2x 2−4x 所围成图形的面积.37. 已知∫(103ax +1)(x +b)dx =0,a ,b ∈R ,试求ab 的取值范围.38. 求下列曲线所围成图形的面积:曲线y=cos x,x=π2,x=3π2,y=0.39. 求曲线y=sin x与直线x=−π2,x=5π4,y=0所围成的平面图形的面积.40. 如图,直线y=kx分抛物线y=x−x2与x轴所围图形为面积相等的两部分,求k的值.参考答案与试题解析数学选修2-2定积分的简单应用练习题含答案一、 选择题 (本题共计 10 小题 ,每题 3 分 ,共计30分 ) 1.【答案】 D【考点】定积分在求面积中的应用 【解析】由积分的几何意义可得,S =2∫sin π0xdx ,即可得出结论. 【解答】解:由积分的几何意义可得,S =2∫sin π0xdx =(−cos x)|0π=4. 故选:D . 2.【答案】 A【考点】用定积分求简单几何体的体积 【解析】由题意此几何体的体积可以看作是∫π20(1−x 2)2dx ,求出积分即得所求体积. 【解答】解:由题意几何体的体积; ∫π20(1−x 2)2dx=π(x −23x 3+15x 5)|02=π(2−23×23+15×25) =4615π 故选A . 3. 【答案】 C【考点】定积分在求面积中的应用 【解析】先根据题意画出区域,然后依据图形利用定积分表示出曲边梯形的面积,最后用定积分的定义求出所求即可. 【解答】解:直线x =1,x =2,y =0与抛物线y =x 2所围成的曲边梯形的面积为S =∫x 221dx =13x 3|12=83−13=73,故选:C .4.【答案】 A【考点】定积分的简单应用 【解析】因为所求区域均为曲边梯形,所以使用定积分方可求解,然后求出曲线y =x 2+2与y =3x 的交点坐标,然后利用定积分表示所围成的平面图形的面积,根据定积分的定义解之即可. 【解答】解:联立{y =x 2+2y =3x,解得x 1=1,x 2=2∴ S =∫(10x 2+2−3x)d x =[13X 3+2X −32X 2]01=56 故选:A 5.【答案】 A【考点】用定积分求简单几何体的体积 【解析】欲求曲线y =x 2和y 2=x 所围成的平面图形绕x 轴旋转一周后所形成的旋转体的体积,可利用定积分计算,即求出被积函数y =π(x −x 4)在0→1上的积分即可. 【解答】解:设旋转体的体积为V ,则v =∫π10(x −x 4)dx =π(12x 2−15x 5)|01=3π10.故旋转体的体积为:3π10. 故选A . 6. 【答案】 B【考点】定积分在求面积中的应用 【解析】根据定积分的几何意义,所求面积为S =∫(5π4π4sin x −cos x)dx ,然后利用公式求出sin x −cos x 的原函数F(x),算出F(5π4)−F(π4)的值,即为所求图形的面积. 【解答】解:根据题意,所求面积为S =∫(5π4π4sin x −cos x)dx =(−cos x −sin x +C)|π45π4 (其中C 为常数) ∴ S =(−cos 5π4−sin5π4+C)−(−cos π4−sin π4+C)=(√22+√22+C)−(−√22−√22+C)=2√2 故选B 7.【答案】 C【考点】定积分的简单应用 【解析】先根据题意建立关系式∫(103+e 2x )dx ,然后根据定积分的计算法则求出定积分的值即可. 【解答】解:根据题意可知F(x)所做的功为∫(103+e 2x )dx =(3x +12e 2x )|01=3+12e 2−12=52+12e 2故选C .8.【答案】 B【考点】定积分在求面积中的应用 【解析】根据定积分的几何意义,先求出积分的上下限,即可求出所围成的图形的面积 【解答】解:联立直线y =x −2,曲线y =√x 构成方程组,解得{x =4,y =2,联立直线y =x −2,y =0构成方程组,解得{x =2,y =0,如图所示:∴曲线y=√x,y=x−2及x轴所围成的封闭图形的面积S=∫√x40dx−∫(42x−2)dx=2x32|04 −(1x2−2x)|24=163−2=103.故选B.9.【答案】D【考点】定积分在求面积中的应用定积分定积分的简单应用【解析】先根据定积分的几何意义可知将区间[a, b]分成三段,然后利用上方曲线方程减下方的曲线方程,求积分即为面积,从而求出所求.【解答】解:根据定积分的几何意义可知将区间[a, b]分成三段利用上方曲线方程减下方的曲线方程,求积分即为面积S=∫fc1a (x)dx−∫fc2c1(x)dx+∫fcc2(x)dx故选:D10.【答案】D【考点】定积分在求面积中的应用【解析】先画出画出直线y=x与曲线y=√x3围成的平面图形,然后求出交点横坐标得到积分上下限,然后利用定积分表示出图形的面积,根据定积分的运算法则进行求解即可.【解答】解:画出直线y=x与曲线y=√x3围成的平面图形图形关于原点对称,交点的横坐标为−1,1∴直线y=x与曲线y=√x3围成的平面图形的面积是∫(1−1√x3−x)dx=2∫(1√x3−x)dx=2(34x43−12x2)|01=2(34−12−0)=12故选D .二、 填空题 (本题共计 10 小题 ,每题 3 分 ,共计30分 ) 11.【答案】 √33【考点】定积分的简单应用 【解析】求出定积分∫f 10(x)dx ,根据方程ax 02+c =∫f 10(x)dx 即可求解.【解答】解:∵ f(x)=ax 2+c(a ≠0),∴ f(x 0)=∫f 10(x)dx =[ax 33+cx]01=a3+c .又∵f(x 0)=ax 02+c .∴ x 02=13,∵ x 0∈[0, 1]∴ x 0=√33. 12.【答案】2【考点】定积分在求面积中的应用 【解析】本题利用直接法求解,根据三角函数的对称性知,曲线y =cos x 与直线x =0,x =π所围成的平面区域的面积S 为:曲线y =cos x 与直线x =0,x =π2所围成的平面区域的面积的两倍,最后结合定积分计算面积即可. 【解答】解:根据对称性,得:曲线y =cos x 与直线x =0,x =π所围成的平面区域的面积S 为:曲线y =cos x 与直线x =0,x =π2所围成的平面区域的面积的两倍, ∴ S =2∫cos π20xdx =2 故答案为2.13.【答案】323π【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台)用定积分求简单几何体的体积【解析】作出曲线围成的封闭图象,根据旋转得到旋转体的结构即可得到结论.【解答】解:曲线y=|x|,y=−|x|,x=2,x=−2合成的封闭图形绕y轴旋转一周所得的旋转体为底面半径为2,高为4的圆柱,去掉2个底面半径为2,高为2的圆锥,则对应的体积为π×42−2×13π×22×2=16π−16π3=323π,故答案为:323π14.【答案】92【考点】定积分在求面积中的应用【解析】先根据题意画出区域,然后依据图形得到积分上限为3,积分下限为0,从而利用定积分表示出曲边梯形的面积,最后用定积分的定义求出所求即可.【解答】解:先根据题意画出图形,得到积分上限为3,积分下限为0;两曲线x−y=0,y=x2−2x所围成的图形的面积是∫(33x−x2)dx而∫(303x−x2)dx=(32x2−13x3)|03=272−9=92∴曲边梯形的面积是92故答案为92.15. 【答案】13【考点】定积分在求面积中的应用 【解析】作出两个曲线的图象,求出它们的交点,由此可得所求面积为函数y =x 2在区间[0, 1]上的定积分的值,再用定积分计算公式加以运算即可得到本题答案. 【解答】解:∵ 曲线y =x 2和直线L:x =1的交点为A(1, 1),∴ 曲线C:y =x 2、直线L:x =1与x 轴所围成的图形面积为 S =∫x 210dx =13x 3|01=13.故答案为:13.16. 【答案】81π2【考点】用定积分求简单几何体的体积 【解析】根据类比推理,结合定积分的应用,即可求出旋转体的体积. 【解答】解:根据类比推理得体积V =∫π90(√y)2dy =∫π90ydy =12πy 2|09=81π2,故答案为:81π2.17.【答案】 ln 2【考点】定积分在求面积中的应用 【解析】先根据所围成图形的面积利用定积分表示出来,然后根据定积分的定义求出面积即可. 【解答】解:由题意,S =∫1x 21dx =ln x|12=ln 2.故答案为:ln 2. 18. 【答案】√34π 【考点】用定积分求简单几何体的体积 【解析】(1−y)π看作是把一个底面边长为1,高为π的直三棱柱平放得到的,根据祖暅原理,每个平行水平面的截面积相等,故它们的体积相等,即可得出结论. 【解答】解:(1−y)π看作是把一个底面边长为1,高为π的直三棱柱平放得到的, 根据祖暅原理,每个平行水平面的截面积相等,故它们的体积相等, 即Ω的体积为π⋅√34=√34π. 故答案为√34π. 19. 【答案】92【考点】定积分在求面积中的应用 【解析】求出函数的切线方程,利用积分的几何意义即可求出区域的面积. 【解答】解:函数的导数为f′(x)=3x 2−2x +1,则在(1, 2)处的切线斜率k =f′(1)=3−2+1=2, 则对应的切线方程为y −2=2(x −1),即y =2x , 由{y =x 2−x y =2x,解得x =3或x =0,则由积分的几何意义可得阴影部分的面积S =∫(302x −x 2+x)dx =(32x 2−13x 3)| 30 =92,故答案为:92.20. 【答案】29【考点】定积分的简单应用 【解析】先根据定积分的运算公式求出f(a)的解析式,然后利用二次函数的图象和性质即可求出f(a)的最大值. 【解答】解:f(a)=∫(102ax 2−a 2x)dx =(23ax 3−12a 2x 2)|01=23a −12a 2∴ 当a =23时,f(a)取最大值,最大值为29 故答案为:29三、 解答题 (本题共计 20 小题 ,每题 10 分 ,共计200分 ) 21.【答案】解:(1)∵ 交点为P(2,2),∴ 曲线C 2的导函数为:y ′=x ∴ 切点坐标为(2,2),故该点的切线方程为:2x −y −2=0. (2)两曲线交点坐标(0,0),(2,2), S ∈∫(√2x −12x 2)20dx =43.【考点】定积分在求面积中的应用利用导数研究曲线上某点切线方程 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:(1)∵ 交点为P(2,2),∴ 曲线C 2的导函数为:y ′=x ∴ 切点坐标为(2,2),故该点的切线方程为:2x −y −2=0. (2)两曲线交点坐标(0,0),(2,2), S ∈∫(√2x −12x 2)20dx =43. 22. 【答案】解:联立{y =x 2+2y =3x,解得x 1=1,x 2=2∴ S =∫(10x 2+2−3x)d x +∫(213x −x 2−2)d x =[13X 3+2X −32X 2]01+[32X 2−13X 3−2X]12=1【考点】定积分的简单应用 【解析】因为所求区域均为曲边梯形,所以使用定积分方可求解. 【解答】解:联立{y =x 2+2y =3x,解得x 1=1,x 2=2∴ S =∫(10x 2+2−3x)d x +∫(213x −x 2−2)d x =[13X 3+2X −32X 2]01+[32X 2−13X 3−2X]12=1 23. 【答案】解:(1)由y′=2x ,则切线l 的斜率k =y′|x=1=2×1=2,切线l 的方程为y −1=2(x −1)即2x −y −1=0;(2)如图,所求的图形的面积s =∫x 2120dx +∫[112x 2−(2x −1)]dx =112.【考点】定积分在求面积中的应用利用导数研究曲线上某点切线方程【解析】(1)根据导数的几何意义即可求出切线方程;(2)根据定积分的几何意义即可求出所围成的图形的面积. 【解答】解:(1)由y′=2x ,则切线l 的斜率k =y′|x=1=2×1=2,切线l 的方程为y −1=2(x −1)即2x −y −1=0;(2)如图,所求的图形的面积s =∫x 2120dx +∫[112x 2−(2x −1)]dx =112.24.【答案】解:由题意,将烟囱横截面按照如图放置,建立坐标系如图,双曲线的短轴长为2A =10,并且过(−6, 6),所以双曲线方程为y 225−11x 225×36=1,所以V =π∫(8−611x 236+25)dx =1659.2m 3【考点】用定积分求简单几何体的体积 双曲线的特性【解析】由题意建立坐标系,得到如图的双曲线,烟囱最细处的直径为10m 即2a =10,最下端的直径为12m ,最细处离地面6m ,即双曲线经过(−6, 6),烟囱高14m ,即自变量范围为−6到8,由此利用定积分的值得到体积. 【解答】解:由题意,将烟囱横截面按照如图放置,建立坐标系如图,双曲线的短轴长为2A =10,并且过(−6, 6), 所以双曲线方程为y 225−11x 225×36=1,所以V =π∫(8−611x 236+25)dx =1659.2m 325.【答案】解:(1)设z =a +bi (a,b ∈R ), 则z ¯=a −bi ,∴ z ⋅z ¯−3iz =a 2+b 2+3b −3ai . 又∵ z ⋅z ¯−3iz =101−3i =1+3i , ∴ {a 2+b 2+3b =1,−3a =3,解得 {a =−1,b =0,或{a =−1,b =−3,∴ z =−1或z =−1−3i . (2)由{y =√x ,x +y =2,解得{x =1,y =1,即曲线y =√x 与直线x +y =2的交点坐标为(1,1), 同理可得,曲线y =√x 与直线y =−13x 的交点坐标为(0,0),直线x +y =2与直线y =−13x 的交点坐标为(3,−1),所以围成的平面图形的面积为: S =∫(√x +13x)10dx +∫(2−x +13x)31dx=(23x 32+16x 2)|01+(2x −13x 2)|13=136.【考点】 复数的运算 共轭复数复数代数形式的混合运算 定积分在求面积中的应用 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:(1)设z =a +bi (a,b ∈R ), 则z ¯=a −bi ,∴ z ⋅z ¯−3iz =a 2+b 2+3b −3ai . 又∵ z ⋅z ¯−3iz =101−3i =1+3i , ∴ {a 2+b 2+3b =1,−3a =3,解得 {a =−1,b =0,或{a =−1,b =−3,∴ z =−1或z =−1−3i . (2)由{y =√x ,x +y =2,解得{x =1,y =1,即曲线y =√x 与直线x +y =2的交点坐标为(1,1), 同理可得,曲线y =√x 与直线y =−13x 的交点坐标为(0,0), 直线x +y =2与直线y =−13x 的交点坐标为(3,−1),所以围成的平面图形的面积为: S =∫(√x +13x)10dx +∫(2−x +13x)31dx=(23x 32+16x 2)|01+(2x −13x 2)|13=136.26. 【答案】解:(1)∵ (√x 2x4)n 展开式的前三项系数成等差数列,∴ C n 0+C n 2(12)2=2C n 1⋅12…∴ 1+n(n−1)2×14=n ,整理得n 2−9n +8=0,n 1=1(舍) n 2=8…(2)所投的点落在叶形图内记为事件A ,由几何概型的概率公式得: P(A)=叶形图面积AOBC 的面积=∫(10√x−x 2)dx1=(23x 32−13x 3)|01=13…【考点】二项式定理的应用定积分在求面积中的应用 等差数列的性质几何概型计算(与长度、角度、面积、体积有关的几何概型) 【解析】(1)由题意可得,C n 0+C n 2(12)2=2C n 1⋅12,解关于n 的方程即可;(2)由几何概型的概率公式可知,需求叶形图的面积,利用定积分∫(10√x −x 2)dx 可求叶形图的面积,从而使问题解决. 【解答】解:(1)∵ (√x 2√x4)n 展开式的前三项系数成等差数列,∴ C n 0+C n 2(12)2=2C n 1⋅12…∴1+n(n−1)2×14=n,整理得n2−9n+8=0,n1=1(舍)n2=8…(2)所投的点落在叶形图内记为事件A,由几何概型的概率公式得:P(A)=叶形图面积AOBC的面积=∫(1√x−x2)dx1=(23x32−13x3)|01=13…27.【答案】利用S=∫ππ4sin xdx=(−cos x)|π4π=1+√22.利用S=∫10(2x2−x2)dx=23x3|01−13x3|01=13.由于{y=x2y=√x,解得{x=0y=0或{x=1y=1,所以S=∫10(√x−x2)dx=23x32|01−13x3|01=23−13=13.【考点】定积分的简单应用【解析】首先求出被积函数的原函数,进一步利用定积分知识求出结果.【解答】利用S=∫ππ4sin xdx=(−cos x)|π4π=1+√22.利用S=∫10(2x2−x2)dx=23x3|01−13x3|01=13.由于{y=x2y=√x,解得{x=0y=0或{x=1y=1,所以S=∫10(√x−x2)dx=23x32|01−13x3|01=23−13=13.28.【答案】解:由y=4−x2与直线y=2x−4联立,可得交点(−4, −12),(2, 0),∴y=4−x2与直线y=2x−4所围成图形的面积S=∫(2−44−x2−2x+4)dx=(−13x3−x2+8x)|−42=36.【考点】定积分在求面积中的应用【解析】先联立方程,组成方程组,求得交点坐标,可得被积区间,再用定积分表示出y=4−x2与直线y=2x−4所围成图形的面积,即可求得结论.【解答】解:由y=4−x2与直线y=2x−4联立,可得交点(−4, −12),(2, 0),∴y=4−x2与直线y=2x−4所围成图形的面积S=∫(2−44−x2−2x+4)dx=(−13x 3−x 2+8x)|−42=36.29. 【答案】解:(1)S 0=∫sin π0xdx =[−cos x]0π=(−cos π)−(−cos 0)=1+1=2 (2)V =π∫sin 2π0xdx =π[x2−14sin 2x]0π=π(π2−14×0)=π22【考点】用定积分求简单几何体的体积 定积分在求面积中的应用【解析】(1)根据题意可知曲线y =sin x 和直线x =0,x =π,及y =0所围成图形的面积为S 0=∫sin π0xdx ,解之即可;(2)所围成图形绕ox 轴旋转所成旋转体的体积为V =π∫sin 2π0xdx ,根据定积分的定义解之即可. 【解答】解:(1)S 0=∫sin π0xdx =[−cos x]0π=(−cos π)−(−cos 0)=1+1=2 (2)V =π∫sin 2π0xdx=π[x 2−14sin 2x]0π=π(π2−14×0)=π2230.【答案】解:设f(x)=ax 3+bx 2+cx +d ,则f′(x)=3ax 2+2bx +c , 由图象可知{ f(0)=0f(1)=1f′(4)=0f′(7)=0,即{ d =0a +b +c =0c 3a =28−2b 3a =11,解得{ a =2137b =−33137c =168137d =0, ∴ f(x)=2137x 3−33137x 2+168137x . ∴ S =∫f 100(x)dx =(2137×x 44−33137×x 33+168137×x 22)|10≈17.5. 若要想得到误差不超过1的面积估计值,可使用分段函数求出f(x)的解析式,然后使用定积分求出面积. 【考点】定积分在求面积中的应用 【解析】设f(x)=ax 3+bx 2+cx +d ,利用待定系数法确定函数关系式,利用定积分求出面积估计值;若要误差小可分段求出f(x)的解析式,然后使用定积分求出面积. 【解答】解:设f(x)=ax 3+bx 2+cx +d ,则f′(x)=3ax 2+2bx +c ,由图象可知{ f(0)=0f(1)=1f′(4)=0f′(7)=0,即{ d =0a +b +c =0c 3a =28−2b 3a =11,解得{ a =2137b =−33137c =168137d =0, ∴ f(x)=2137x 3−33137x 2+168137x . ∴ S =∫f 100(x)dx=(2137×x 44−33137×x 33+168137×x 22)|10≈17.5. 若要想得到误差不超过1的面积估计值,可使用分段函数求出f(x)的解析式,然后使用定积分求出面积. 31. 【答案】解:(1)曲线C:y =√x 和直线:x −2y =0联立,可得交点坐标为(4, 2),则 S =∫(40√x −12x)dx =(23x 32−x 24)|04=43;(2)V =∫[40π(√x)2−π(x2)2]dx =π(x 22−x 312)|04=8π3.【考点】用定积分求简单几何体的体积 旋转体(圆柱、圆锥、圆台)【解析】(1)求得交点坐标,可得积分区间,即可求M 的面积; (2)旋转一周所得旋转体的体积应该用定积分来求.【解答】 解:(1)曲线C:y =√x 和直线:x −2y =0联立,可得交点坐标为(4, 2),则 S =∫(40√x −12x)dx =(23x 32−x 24)|04=43; (2)V =∫[40π(√x)2−π(x2)2]dx=π(x 22−x 312)|04=8π3.32.【答案】 解:(1)设f(x)=kx +b , ∵ f(x)=x ∫f 20(t)dt +1, ∴ kx +b =x •(kt 22+bt)|02+1,∴ kx +b =(2k +2b)x +1,∴ k =−2,b =1, ∴ f(x)=−2x +1,;2)g(x)=xf(x)=−2x 2+x , ∴ V =π∫[120xf(x)]2dx =π240. 【考点】用定积分求简单几何体的体积定积分【解析】(1)利用待定系数法,结合定积分的定义求函数f(x)的解析式;(2)求出g(x),应用定积分来求旋转体的体积.【解答】解:(1)设f(x)=kx+b,∵f(x)=x∫f2(t)dt+1,∴kx+b=x•(kt22+bt)|02+1,∴kx+b=(2k+2b)x+1,∴k=−2,b=1,∴f(x)=−2x+1,;2)g(x)=xf(x)=−2x2+x,∴V=π∫[120xf(x)]2dx=π240.33.【答案】解:(1)若干张平行于圆锥底面的平面把它切成n块厚度相等的薄片;(2)用一系列圆柱的体积近似地代替对应的薄片,圆柱的高为ℎn ,底半径顺次为:rn,2r n ,3rn…,(n−1)rn,r;(3)问题归结为计算和式V(n)=ℎn ×(12+22+...+n2)×πr2n2,当n越来越大时所趋向的值.(对V求极限V=limn→∞ℎn×(12+22+...+n2)×πr2n2=lim n→∞ℎn⋅16n(n+1)(2n+1)⋅πr2n2=ℎπr26limn→∞2n2+3n+1n2=πr2ℎ3=13S底ℎ故圆锥的体积等于13的圆柱体的体积【考点】用定积分求简单几何体的体积【解析】利用极限的定义进行分割、近似代换和求极限的方法,进行推到【解答】解:(1)若干张平行于圆锥底面的平面把它切成n块厚度相等的薄片;(2)用一系列圆柱的体积近似地代替对应的薄片,圆柱的高为ℎn ,底半径顺次为:rn,2r n ,3rn…,(n−1)rn,r;(3)问题归结为计算和式V(n)=ℎn ×(12+22+...+n2)×πr2n2,当n越来越大时所趋向的值.(对V求极限V=limn→∞ℎn×(12+22+...+n2)×πr2n2=lim n→∞ℎ⋅1n(n+1)(2n+1)⋅πr22=ℎπr26limn→∞2n2+3n+1n2=πr2ℎ3=13S底ℎ故圆锥的体积等于13的圆柱体的体积34.【答案】解:设(x0, y0)为曲线y=√x(0≤x≤4)上任一点,得曲线于该点处的切线方程为:y−y0=2√x −x0)即y=y02+2√x.得其与x=0,x=4的交点分别为(0,y02),(4,y02+2y0)于是由此切线与直线x=0,x=4以及曲线y=√x所围的平面图形面积为:S=∫(4 0y022x√x)dx=2y0+x−163=2√x0x−163应用均值不等式求得x0=2时,S取得最小值.即所求切线即为:y=22+√22.【考点】定积分在求面积中的应用【解析】先根据导数的几何意义求出曲线y=√x(0≤x≤4)上任一点处的切线方程,再求出积分的上下限,然后利用定积分表示出图形面积,最后利用定积分的定义进行求解即可.【解答】解:设(x0, y0)为曲线y=√x(0≤x≤4)上任一点,得曲线于该点处的切线方程为:y−y0=2x −x0)即y=y02+2x.得其与x=0,x=4的交点分别为(0,y02),(4,y02+2y0)于是由此切线与直线x=0,x=4以及曲线y=√x所围的平面图形面积为:S=∫(4 0y022√x√x)dx=2y0+√x−163=2√x0√x−163应用均值不等式求得x0=2时,S取得最小值.即所求切线即为:y=2√2+√22.35.【答案】解:设切线方程为y =kx +1,切点坐标为(a, b), 则{k =1aka +1=b ln a =b ,解得a =e 2,b =2,∴ 切线方程为y =1e 2x +1.将y =0代入y =1e 2x +1得x =−e 2,∴ B(−e 2, 0). ∴区域D 的面积为∫(e 2−e 21e 2x+1)dx −∫ln e 21xdx=x 22e 2+x|e 2−e 2−x(ln x −1)|e 21=2e 2+e 2=3e 2.区域D 绕x 轴旋转一周所得几何体体积为13⋅π⋅22⋅2e 2−π⋅∫(e 21ln x)2dx =8πe 23−π⋅x[(ln x)2−2ln x +2]|e 21=8πe 23−(2e 2−2)⋅π=2πe 23+2π.【考点】用定积分求简单几何体的体积 【解析】求出A 的坐标和切线方程,则所求面积和体积均可用两个定积分的差来表示. 【解答】解:设切线方程为y =kx +1,切点坐标为(a, b), 则{k =1aka +1=b ln a =b,解得a =e 2,b =2,∴ 切线方程为y =1e 2x +1.将y =0代入y =1e 2x +1得x =−e 2,∴ B(−e 2, 0). ∴区域D 的面积为∫(e 2−e 21e 2x+1)dx −∫ln e 21xdx=x 22e 2+x|e 2−e 2−x(ln x −1)|e 21=2e 2+e 2=3e 2.区域D 绕x 轴旋转一周所得几何体体积为13⋅π⋅22⋅2e 2−π⋅∫(e 21ln x)2dx=8πe 23−π⋅x[(ln x)2−2ln x +2]|e 21=8πe 23−(2e 2−2)⋅π=2πe 23+2π.36. 【答案】解:由{y =2x −x 2y =2x 2−4x ,得{x =0y =0或{x =2y =0, ∴ 所求图象的面积为:∫[20(2x −x 2)−(2x 2−4x)]dx =∫(206x −3x 2)dx =(3x 2−x 3)|02=3×22−23=12−8=4. 【考点】定积分在求面积中的应用 【解析】先求出两曲线的交点坐标,利用定积分的应用即可求出对应图形的面积. 【解答】解:由{y =2x −x 2y =2x 2−4x ,得{x =0y =0或{x =2y =0, ∴ 所求图象的面积为:∫[20(2x −x 2)−(2x 2−4x)]dx =∫(206x −3x 2)dx =(3x 2−x 3)|02=3×22−23=12−8=4. 37. 【答案】解:∫(103ax +1)(x +b)dx =∫[103ax 2+(3ab +1)x +b]dx=[ax 3+12(3ab +1)x 2+bx]|01 =a +12(3ab +1)+b =0即3ab +2(a +b)+1=0 设ab =t ∴ a +b =−3t+12则a ,b 为方程x 2+3t+12x +t =0两根△=(3t+1)24−4t ≥0∴ t ≤19或t ≥1∴ a ⋅b ∈(−∞, 19]∪[1, +∞) 【考点】定积分的简单应用 【解析】先根据定积分的运算法则建立a 与b 的等量关系,然后设ab =t 则a +b =−3t+12,再利用构造法构造a ,b 为方程x 2+3t+12x +t =0两根,然后利用判别式可求出a .b 的取值范围. 【解答】解:∫(103ax +1)(x +b)dx =∫[103ax 2+(3ab +1)x +b]dx=[ax 3+12(3ab +1)x 2+bx]|01 =a +12(3ab +1)+b =0即3ab +2(a +b)+1=0 设ab =t ∴ a +b =−3t+12则a ,b 为方程x 2+3t+12x +t =0两根△=(3t+1)24−4t ≥0∴ t ≤19或t ≥1∴ a ⋅b ∈(−∞, 19]∪[1, +∞) 38.【答案】解:根据对称性,得: 曲线y =cos x 与直线x =π2、x =3π2、y =0所围成的平面区域的面积S 为:曲线y =cos x与直线x =π2,x =π所围成的平面区域的面积的二倍, ∴ S =−2∫cos ππ2xdx =−2sin x =2.故曲线y =cos x 与直线x =π2、x =3π2、y =0所围成的面积为2.【考点】定积分在求面积中的应用 【解析】本题利用直接法求解,根据三角函数的对称性知,曲线y =cos x 与直线x =π2、x =3π2、y =0所围成的平面区域的面积S 为:曲线y =cos x 与直线x =π2,x =π所围成的平面区域的面积的二倍,最后结合定积分计算面积即可. 【解答】解:根据对称性,得: 曲线y =cos x 与直线x =π2、x =3π2、y =0所围成的平面区域的面积S 为:曲线y =cos x与直线x =π2,x =π所围成的平面区域的面积的二倍, ∴ S =−2∫cos ππ2xdx =−2sin x =2.故曲线y =cos x 与直线x =π2、x =3π2、y =0所围成的面积为2.39. 【答案】解:s =∫|5π4−π2sin x|dx =−∫sin 0−π2xdx+∫sin π0xdx−∫sin 5π4πxdx=cos x|−π20−cos x|0π+cos x|π5π4=1+2+(−√22+1)=4−√22. 【考点】定积分在求面积中的应用 【解析】求曲线y =sin x 与直线x =−π2,x =5π4,y =0所围成的平面图形的面积【解答】解:s =∫|5π4−π2sin x|dx =−∫sin 0−π2xdx+∫sin π0xdx−∫sin 5π4πxdx=cos x|−π20−cos x|0π+cos x|π5π4=1+2+(−√22+1)=4−√22. 40.【答案】 由 {y =kx y =x −x2 得 {x =1−k y =k −k 2 (0<k <1). 由题设得∫10−k[(x −x 2)−kx]dx =12∫(10x −x 2)dx 即∫10−k[(x −x 2)−kx]dx =12( 12x 2−13x 3)|01=112 ∴ (1−k)3=12 ∴ k =1−√432∴ 直线方程为y =(1−√432)x . 故k 的值为:k =1−√432.【考点】定积分的简单应用 【解析】先由 {y =kx y =x −x 2 得 {x =1−k y =k −k 2 ,根据直线y =kx 分抛物线y =x −x 2与x 轴所围成图形为面积相等的两个部分得∫10−k[(x −x 2)−kx]dx =12∫(10x −x 2)dx 下面利用定积分的计算公式即可求得k 值. 【解答】由 {y =kx y =x −x 2得 {x =1−k y =k −k 2 (0<k <1).由题设得∫10−k[(x −x 2)−kx]dx =12∫(10x −x 2)dx 即∫10−k[(x −x 2)−kx]dx =12( 12x 2−13x 3)|01=112试卷第31页,总31页 ∴ (1−k)3=12 ∴k =1−√432∴ 直线方程为y =(1−√432)x . 故k 的值为:k =1−√432.。
定积分测试题及答案班级: 姓名: 分数:一、选择题:(每小题5分)1.0=⎰( )A.0B.1C.π D 4π2(2010·山东日照模考)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 <b3.(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.112 B.14 C.13 D.7124.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 .4 B.43 C.185D .65.(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.⎝ ⎛⎭⎪⎫45,1376.(2010·湖南省考试院调研)1-1⎰ (sin x +1)d x 的值为( )A .0B .2C .2+2cos1D .2-2cos17.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 .π8.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-323 C .有最小值-323,无最大值 D .既无最大值也无最小值9.已知等差数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+n ,函数f (x )=⎠⎛1x 1t d 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)10.(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.π411.(2010·吉林质检)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.32 B .1C .4D.1212.(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.12B.14C.13D.25二、填空题:(每小题5分) 13. 0π⎰sin x d x =______________14.物体在力F(x)=3x+4的作用下,沿着与F 相同的方向,从x=0处运动到x=4处,力F 所做的功为______________15.211()x x dx +=⎰______________16.10()x x e e dx -+=⎰______________17.(2010·芜湖十二中)已知函数f (x )=3x 2+2x +1,若1-1⎰f (x )d x =2f (a )成立,则a =________.18.(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______.19.(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________.20.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最小为________.答案1.D 2D 3A 4A 5A 6B 7A 8B 9D 10 A 11C 12 C13.2 14.40 1532+ln 2 16.e-1e 17.-1或13 18.16x-8y+1=019.-1 20.14。
题号-一-二三四总分统分人分数得分、选择(8小题,共26 分)5.定积分19「J_dx作适当变换后应等于3 x 8得分阅卷人3A、3xdx22C、3xdx3B、3xdx3D、3xdx2x1 - 0f(t)dtA 16 ,则:丄 f (VX)dx■- xF(x) xa f(t)dt X 1 dt 在(a bf(t),b)上至少有()个根。
A、0 B 、1 C、 2 D、33x( )0、X 1A. 18B.8C. 13 D . 04 .设(x)在[a,b ]上连续,且(b) a ,(a) b,则ba (x)(x)dx ( )(A) a b1(B)^(a b)2(C) 1(a22b2) (D)2设正值函数f(x)在[a,b]上连续则函数12 2 尹b)A、0二、填空2,上的曲线y引仇与x轴围成图形的面积为A、2sin xdxB、2sin xdx2 0C、0D、2sin x dx~27.广义积分1x2 , xe dx1 1A一B、—c、e2e 2e8若f (x)为可导函数,且已知f (0) 0,f (0)x0f(x)dx之B、1C、2D、12(2小题,共5分)得分阅卷人2,则x m05 3sin x ,2dx = _________2 7 cosx9•求o4 ln(1 tanx)dx.10.求03dx2 cos x 3设f(x)为以T为周期的连续周期函数,则 f (x)在a, a T (a 0)上的定积分与f(x)在0, T上的定积分的大小关系11.计算积分~4Xcos2x.三、计算(11小题,共53分)1.计算:0Isin3x sin2xdx.e 12.计算°ln(1 x)dx.丄求2----求0..-1 x2x31 .—4.计算积分arcta n-.. xdx.6.求 2 dx0 cosx得分阅卷人是_______________ x7.求函数f(x) 1 (1 t)arctantdt的极小值.计算:fx:1 dx.1x2(x21) 四、证明(2小题,共16 分)1 .设偶函数f (x)在(,得分阅卷人x)上连续,且(x) 0(x 2t)f (t)dt 证明:(x)为偶函数.2 .设f(x), (x)在a, a (a 0)上连续,(x)为偶函数,且f(x) f((C为常数),、 a a证明: a f(x)(x)dx C 0 (x)dx.。
第六章 定积分的应用(A )1、求由下列各曲线所围成的图形的面积 1)221x y =与822=+y x (两部分都要计算)2)xy 1=与直线x y =及2=x3)xe y =,xe y -=与直线1=x4)θρcos 2a =5)t a x 3cos =,t a y 3sin =1、求由摆线()t t a x sin -=,()t a y cos 1-=的一拱()π20≤≤t 与横轴所围成的图形的面积2、求对数螺线θρae=()πθπ≤≤-及射线πθ=所围成的图形的面积3、求由曲线x y sin =和它在2π=x 处的切线以及直线π=x 所围成的图形的面积和它绕x 轴旋转而成的旋转体的体积4、由3x y =,2=x ,0=y 所围成的图形,分别绕x 轴及y 轴旋转,计算所得两旋转体的体积5、计算底面是半径为R 的圆,而垂直于底面上一条固定直径的所有截面都是等边三角形的立体体积6、计算曲线()x y -=333上对应于31≤≤x 的一段弧的长度7、计算星形线t a x 3cos =,t a y 3sin =的全长8、由实验知道,弹簧在拉伸过程中,需要的力→F (单位:N )与伸长量S (单位:cm )成正比,即:kS =→F (k 是比例常数),如果把弹簧内原长拉伸6cm , 计算所作的功9、一物体按规律3ct x =作直线运动,介质的阻力与速度的平方成正比,计算物体由0=x 移到a x =时,克服介质阻力所作的功10、 设一锥形储水池,深15m ,口径20m ,盛满水,将水吸尽,问要作多少功?11、 有一等腰梯形闸门,它的两条底边各长10cm 和6cm ,高为20cm ,较长的底边与水面相齐,计算闸门的一侧所受的水压力12、 设有一长度为λ,线密度为u 的均匀的直棒,在与棒的一端垂直距离为a 单位处有一质量为m 的质点M ,试求这细棒对质点M 的引力(B)1、设由抛物线()022>=p px y 与直线p y x 23=+ 所围成的平面图形为D 1) 求D 的面积S ;2)将D 绕y 轴旋转一周所得旋转体的体积2、求由抛物线2x y =及x y =2所围成图形的面积,并求该图形绕x 轴旋转所成旋转体的体积3、求由x y sin =,x y cos =,0=x ,2π=x 所围成的图形的面积,并求该图形绕x 轴旋转所成旋转体的体积4、求抛物线px y 22=及其在点⎪⎭⎫⎝⎛p p ,2处的法线所围成的图形的面积5、求曲线422+-=x x y 在点()4,0M 处的切线MT 与曲线()122-=x y 所围成图形的面积6、求由抛物线ax y 42=与过焦点的弦所围成的图形面积的最小值7、求由下列曲线所围成图形的公共部分的面积 1)θρcos 3=,θρcos 1+=2)θρsin a =,()θθρsin cos +=a ,0>a8、由曲线()16522=-+y x 所围成图形绕x 轴旋转所成旋转体的体积9、求圆心在()b ,0半径为a ,()0>>a b 的圆,绕x 轴旋转而成的环状体的体积10、计算半立方抛物线()32132-=x y 被抛物线32x y =截得的一段弧的长度(C)1、用积分方法证明半径为R 的球的高为H 的球缺的的体积为⎪⎭⎫ ⎝⎛-=32H R H V π2、分别讨论函数x y sin =⎪⎭⎫⎝⎛≤≤20πx 在取何值时,阴影部分的面积1S ,2S 的和21S S S +=取最大值和最小值3、求曲线x y =()40≤≤x 上的一条切线,使此切线与直线0=x , 4=x 以及曲线x y =所围成的平面图形的面积最小4、半径为r 的球沉入水中,球的上部与水面相切,球的密度与水相同,现将球从水中取出,需作多少功?第六章 定积分应用 习 题 答 案(A )1、1)342+π,346-π 2)2ln 23- 3)21-+ee 4)2a π 5)283a π2、23a π 3、()ππ2224--e e a 4、12-π,42π 5、7128π,564π 6、3334R 7、3432- 8、a 6 9、kJ 18.0 10、3732727a kc (其中k 为比例常数)11、()kJ 5.57697 12、()kN 14373 13、取y 轴经过细直棒⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=2211t a aGmu F y 22t a a Gmu F x +-=λ(B)1、1)⎰-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=pp p dy p y y p S 322316223 或()⎰⎰=⎪⎭⎫⎝⎛+-++=20229231622322pp p p dx px x p dx px px S2)⎰⎰--=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫⎝⎛-=pp p p p dy p y dy y p V 33322215272223πππ 2、()⎰=-=10231dx x x A ()()ππ⎰=⎪⎭⎫⎝⎛-=10222103dx x x V3、()()⎰⎰-=-+-=244222cos sin sin cos πππdx x x dx x x A()()()()()()⎰⎰=-+-=24224022cos sin sin cos πππππdx x x dx x x V4、抛物线在点⎪⎭⎫⎝⎛p p ,2处的法线方程为: p y x 23=+,以下解法同第一题2316p A = 5、MT :x y 24-=,切线MT 与曲线()122-=x y 的交点坐标为⎪⎭⎫⎝⎛1,23,()2,3- ⎰-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=122491224dy y y A 6、提示:设过焦点()0,a 的弦的倾角为α则弦所在直线的方程为()a x y -=αtan由()a x y -=αtan ,ax y 42=得两交点纵坐标为()()21csc 2csc 2y ctg a ctg a y =+<-=αααα所以()()dy a y yctg a A y y ⎰⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=2142αα ()()32222csc 34csc 4csc 4ααααa ctg a a -+=()()3232csc 34csc 4ααa a -=()32csc 38αa =因为πα<<0 当2πα=时 ()3csc α取得最小值为1所以 当2πα=时 过焦点的弦与抛物线ax y 42=所围成的图形面积()32csc 382απa A =⎪⎭⎫ ⎝⎛最小7、1)()()πθθθθπππ45cos 321cos 1212232302=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=⎰⎰d d A2)()()[]⎰⎰-=++=ππππθθθθθ22220241cos sin 21sin 21a d a d a A 8、()()⎰⎰------+=44442222165165dx xdx xV ππ()()⎰-=⎭⎬⎫⎩⎨⎧----+=4422222160165165ππdx xx9、解法同题810、提示:()32132-=x y ,32x y = 联立得交点⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛36,2,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-36,2 所求弧长()⎰+=212'12dx y s由()32132-=x y 得()yx y 2'1-=于是()()()()()1231321134222'-=--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=x x x y x y于是得()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=⎰12598123122321221dx x S(C)1、证明:此处球缺可看作由如图阴影(图222R y x =+的一部分)绕y 轴旋转而成所以()⎰⎰---==RHR RHR dy y R dy x V 222ππR HR R HR y yR ---=332ππ()[]()[]3323H R R H R R R -----=ππ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=32H R H π2、解:()⎰-=tdx x t S 11sin sin ()⎰-=22sin sin πtdx t x S()()⎰-=tdx x t t S 1sin sin +()⎰-2sin sin πtdx t x=⎪⎭⎫ ⎝⎛≤≤-⎪⎭⎫⎝⎛-+201sin 22cos 2ππt t t t ()0cos 22'=⎪⎭⎫⎝⎛-=t t t S π,得驻点2421ππ==t t易知()()002''1''<>t S t S122max -=⎪⎭⎫ ⎝⎛=∴ππS S ,124min -=⎪⎭⎫⎝⎛=πS S3、解:设()00,y x 为曲线x y =()40≤≤x 上任一点,易得曲线于该点处的切线方程为:()00021x x x y y -=- 即0022x x y y +=得其与0=x , 4=x 的交点分别为⎪⎭⎫ ⎝⎛2,00y ,⎪⎪⎭⎫⎝⎛+0022,4y y 于是由此切线与直线0=x , 4=x 以及曲线x y =所围的平面图形面积为:3164222004000-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎰x y dx x x x y S3164200-+=x x 问题即求31642-+=xx S ()40≤≤x 的最小值 令022321=+=--xxS 得唯一驻点2=x 且为唯一极小值所以 当2=x 时,S 最小 即所求切线即为:2222+=x y 4、如图:以水中的球心为原点,上提方向作为坐标轴建立坐标系易知任意[]dx x x +,段薄片在提升过程中在水中行程为r -x ,而在水上的行程为2r -(r -x )=r +x因为求的密度与水相同,所以在水中提升过程中浮力与重力的合力为零,不做功,而在水面上提升时,做功微元为()()dx x r x r g dW +-=22π()()g r dx x r x r g dW W r r r r 42234ππ⎰⎰--=+-==。
第六章定积分的应用(A)1、求由下列各曲线所围成的图形的面积1)y = Lx2与F+),2=8 (两部分都要计算)22)y = L与直线y = x及x = 2 X3)y = e x , y = e^x与直线x = 14)=2a cos5)x = «cos31 9 y = usin' t1、求由摆线x = d(/-sin/), y = 6/(l-cosr)的一拱(0<r<2 )与横轴所围成的图形的而积2、求对数螺线=(疋(- < < )及射线=所困成的图形的而积1/103求由曲线v = sinx和它在% =—处的切线以及直线A-=所用成的图形的而积和它绕2 x轴旋转而成的旋转体的体积4.由y = x3 , x = 2, y = 0所用成的图形.分别绕x轴及y轴旋转,计算所得两旋转体的体积5、计算底而是半径为R的圆,而垂直于底而上一条固左直径的所有截面都是等边三角形的立体体积6、计算曲线y = £(3 -0上对应于1 <A <3的一段弧的长度7、计算星形线x = a cos31, y = a sin31的全长8、由实验知道,弹簧在拉伸过程中,需要的力F(单位:N)与伸长量S(单位:cm)成正比,即:F = kS(k是比例常数).如果把弹簧内原长拉伸6cm,计算所作的功9、一物体按规律x = cP作直线运动,介质的阻力与速度的平方成正比,计算物体由x = 0 移到x= «时,克服介质阻力所作的功1 0、设一锥形储水池,深15m, 口径20m,盛满水,将水吸尽,问要作多少功?1 1、有一等腰梯形闸门,它的两条底边各长10cm和6cm.高为20cm,较长的底边与水而相齐,计算闸门的一侧所受的水压力1 2、设有一长度为(,线密度为U的均匀的直棒,在与棒的一端垂直距离为U单位处有一质量为m的质点M,试求这细棒对质点M的引力(B)31.设由抛物线r = 2/zv(/;>0)与直线x + y< P所围成的平而图形为D21)求D的而积S ;2)将D绕y轴旋转一周所得旋转体的体积2、求由抛物线y-x2及尸=兀所困成图形的而积,并求该图形绕x轴旋转所成旋转体的体3、求由y = sin x , y =5,归,“尹御成的图形的面积,并求该图形绕X轴旋转所成旋转体的体积4、求抛物线y1 = 2px及英在点处的法线所囤成的图形的而积V2 )5、求曲线$ = /-2^ + 4在点旳(0,4)处的切线MT与曲线y2 =2(x- 1)所围成图形的而积6、求由抛物线于=4似与过焦点的弦所羽成的图形而积的最小值7、求由下列曲线所带I成图形的公共部分的面积1)= 3 cos , = 1 + cos2) =a sin = "(cos + sin ), a>08、由曲线x2+(y-5)2=16所困成图形绕x轴旋转所成旋转体的体积9、求圆心在(0,»半径为a , (b>a> 0)的圆,绕x轴旋转而成的环状体的体积10、计算半立方抛物线y2=5(x-l)3被抛物线>'2 =二截得的一段弧的长度3 3166/10(01>用积分方法证明半径为R 的球的髙为H 的球缺的的体积为 v= ”⑴s = S1 + S2取最大值和最小值 3、求曲线y =(0<x<4)上的一条切线,使此切线与直线x = 0,人・=4以及曲线 y =仮所用成的平面图形的而积最小 4.半径为r 的球沉入水中,球的上部与水而相切,球的密度与水相同,现将球从水中取出, 需作多少功?第六章定积分应用习题答案(A)4 43 111) 2 +6 - 2)_一 In 23) 0 + _- 23 32e4) a 182、3,3、,十) 4、—一 1, — 5、 128644)2 4 7 56、 37、 2,/3--38^ 6a9、 0.18H10(其中k 为比例常数)11. () 57697.5 kJ 12.皿)7GimiC伏取y 轴经过细直棒―叫,侖戶一 2^分别讨论函数y = sinx 0 <x<在取何值时,阴影部分的而积s, S 的和1 22、卩p I -p-y■3" I 2“孤显 v=jY ( z y-(x 2)2k=i 3 <A 丿 10A =『(cos A -sin x)dx +f (sin x-cos x)dx = 2、伍 - 2 4H = ])4 ((cos x)~ - (sin x)2 +『gsin x)~ - (cos x)2 )t/x44、 抛物线在点J处的法线方程为:x + y=3p ,以下解法同第一题A=l6p 2U )2 T 5、 MT : y = 4 — 2x,切线MT 与曲线y 2 = 2(x- 1)的交点坐标为 J \(3-2)U 丿昇 4- y y 2 ) 9 A=( \ --------- _一_ 11心=_丄2( 2 2 ) 46、 提示:设过焦点3,0)的弦的倾角为则弦所在直线的方程为y = tan (x 一 «) 由y = tan (x- a) , y 2 = 4ax 得两交点纵坐标为=4a 2 esc =4/(esc因为0< v 当=一时(esc )3取得最小值为12所以当=—时过焦点的弦与抛物线y 2 =4ax 所围成的图形而积/ A Q 2 A ~ = a 2(esc 『最小 〔2丿32) V = 3、272 —p'15+ 4a 】(cfg )2 esc - ° i/L (csc )'3)_ 匕2 (esc )3 = er (esc $)=>22、A o223 2 X10、 提示:y =3(x-l) , y =3.所求弧长$ = 2『 Jl + (y)认由 y 2 =~ (x-1)' 得);=° 一"3,>'条—i )2u 》c_i ) 于是(f $ 丿 ju-i)3 2(01、 证明:此处球缺可看作由如图阴影(图x 2 + f = R 2的一部分)绕y 轴旋转而成 所以V=匸〃 x ~dy=匸〃(&)')◎ = R'总〃 _ y|t//= R 2[R-(R-H )[--\R y -(R-H^]=H 2(R-~ '3 I 3 >2、 解:§ = [(sin t - sin x)clx S“ =『(sin x - sin t\lx7、 1) A = 2 1( 為 I+cos-1弋 I 3cos3?y2) A = [ — a sinJ ()2(—L a sin ff一 1------a 2 4+ cos9、 解法同题8)-(5-^16-x 2S0 ) = J (sin i - sin 心/x + f (sin x - sin t\lx = 2cos/ + ”2r - 'sin/ -1' (z ) = 2/- cos/ = 0 ・冯註点/ =s‘a)<o3、解:设(myo)为曲线y =低(03<4)上任一点,易得曲线于该点处的切线方程为:yo得其与X = 0, X = 4的交点分别为a 2于是由此切线与直线x = 0, x = 4以及曲线y =低所圉的平而图形面积为:问题即求S = 2、/7 + ” 1*0 5X 5 4)的最小值J3令S =「亍+ 2x 0得唯一驻点X = 2 且为唯一极小值 所以当x = 2时,S 最小 即所求切线即为:),=_二+返2运 24、如图:以水中的球心为原点,上提方向作为坐标轴建立坐标系易知任意[x.x + dx ]段薄片在提升过程中在水中行程为r —x,而在水上的行程为2r — (r-x)=r+x因为求的密度与水相同,所以在水中提升过程中浮力与重力的合力为零,不做功,而在水而0<r<maxmin-1V2・・一1, s16 T上提升时,做功微元为dW=g(宀疋)(厂+讪VV =『dW = g f (r2 - X2+ x]dx = ~r^T T 311/10。
一、选择题
1.如图所示,阴影部分的面积为( )
A.⎠⎛a
b f (x )d x
B.⎠⎛a
b g (x )d x
C.⎠⎛a
b [f (x )-g (x )]d x
D.⎠⎛a
b [g (x )-f (x )]d x
2.如图所示,阴影部分的面积是( )
A .2 3
B .2- 3 C.323
D.353
3.由曲线y =x 2-1、直线x =0、x =2和x 轴围成的封闭图形的面积(如图)是( )
A.⎠⎛0
2(x 2-1)d x
B .|⎠⎛0
2(x 2-1)d x |
C.⎠⎛0
2|x 2-1|d x
D.⎠⎛0
1(x 2-1)d x +⎠⎛1
2(x 2-1)d x
4.设f (x )在[a ,b ]上连续,则曲线f (x )与直线x =a ,x =b ,y =0围成图形的面积为( )
A.⎠⎛a
b f (x )d x
B .|⎠⎛a
b f (x )d x |
C.⎠⎛a
b |f (x )|d x
D .以上都不对
5.曲线y =1-1681x 2
与x 轴所围图形的面积是( ) A .4 B .3 C .2
D.52
6.比较积分值dx x e ⎰1
02
和
dx e
x
⎰1
的大小( )
A .dx x e ⎰1
02
大于
dx e
x
⎰1
B .dx x e
⎰1
02
小于dx e
x
⎰1
C .dx x e
⎰102
等于
dx e
x
⎰1
D .dx x e ⎰1
02
和
dx e
x
⎰1
不能比较
7.由曲线y =x 2,y =x 3围成的封闭图形面积为( ) A.1
12 B.1
4 C.1
3
D.712
8.求⎰-1
1xdx 的解( ) A .0 B .1 C .-1
D .2 9.求dx x ⎰2
12
的解(
) A.12 B .3
1 C .3
2
D .3
7
10.过原点的直线l 与抛物线y =x 2-2ax (a >0)所围成的图形面积为92a 3
,则直线l 的方程为( )
A .y =±ax
B .y =ax
C .y =-ax
D .y =-5ax
二、填空题
11.由曲线y 2=2x ,y =x -4所围图形的面积是________.
12.求函数y=f(x)=x 2
+1在区间[0,1]上的平均值y -
________.
13.由两条曲线y =x 2
,y =14x 2
与直线y =1围成平面区域的面积
是________.
14.求经过点(0,1),并且在每一点P (x,y )处的切线的斜率为2x 的曲线方程__
三、计算题 15.
dx
dy +x 32y=x 626x 2
的通解
16.dx e x x
⎰+1
04)(5 17.⎰+1
02
)1(x x dx
18.dt te t
⎰-2
0 三、解答题 19.求方程
x
x
y x y
sin 1/
=
+
的通解 20.计算曲线y =x 2-2x +3与直线y =x +3所围图形的面积. 21.验证:函数x x y 21
+=是方程
x y dx dy -=1和y(2)=2
3
的解 22.计算曲线f(x)=4-x 2
与直线g(x)=-x+2所围成图形的面积 一、 选择题(每题3分,共30分) 1、()dx x ⎰+2
01的定积分是 ( )
A 、1
B 、2
C 、3
D 、4 2、已知圆r y x 22
2
=+,则圆的面积是( )
A 、πr
B 、πr 2
C 、2πr
D 、2πr 2 3、底面积为S,高为h 的棱锥的体积是( )
A 、sh
B 、sh 2
1 C 、sh 3
1 D 、
sh 4
1 4、曲线()x x 2
4-=⎰与直线g ()2+-=x x 所围图形的面积是( )
A 、
29 B 、 27 C 、 23
D 、 2
5
5、微分方程xy dx
dy
2=的通解是( )
A 、 e
x
c B 、 e x c 2
C 、e x
D 、
x e 2
6、dx x
⎰+∞
1
3
1
的极限值是( )
A 、1
B 、2
C 、3
D 、4 7、反常积分⎰-a
x
a dx
2
2的值是( )
A 、-1
B 、π
C 、2
1
π D 、π2
3 8、如果函数)(x f 在区间[b a ,]上连续,)(x F 是)(x f 在区间[b a ,]上的任意一个原函数,那么( )
A 、⎰-=b
a a F
b F dx x f )()()( B 、⎰=b
a a F dx x f )()( C 、⎰=b
a b F dx x f )()( D 、⎰+=b
a a F
b F dx x f )()()( 9、求微分方程
x x y dx
dy 2
263=+的通解是( )
A 、e x c 2
B 、x e 2
C 、e x c 31-+
D 、e x c 3
2-
+
10、如果函数)(x f 在区间[b a ,]上连续,则)(x f 在区间[b a ,]上的积分是( )
A 、⎰b a dx x f )(
B 、⎰b a dy x f )(
C 、⎰b a dy y f )(
D 、⎰b
a dx y f )( 二、填空题。
(每题5分,共20分)
1、经过点(0,1),并且在每一点P (),y x 处的切线的斜率为132-x 的曲线是
2、⎰b
a dx x kf )(=
3、比较积分值⎰1
02
x e 和dx e x
⎰1
0的大小
4、函数1)(2
+==x x f y 在区间[0,1]上的平均值是
三、用定积分定义求下列定积分。
(每题4分,共20分)
⎰
5
4xdx dx x
x ⎰-2
12
)
1(
dx e x
⎰1
2
dx x e x ⎰
⎪⎭
⎫
⎝
⎛+2
1
1 dx x
⎰
-210
2
11
四、解答题。
(每题10分,共20分)
(1)、求经过点(0,1),并且在每一点P (),y x 处的切线的斜率为2x 的曲线方程。
(2)、求
x xy dx
dy
42=+的通解。
五、证明题。
(10分) 证明
y
x xy
y x 2
2
)
0,0(),(lim
+→不存在。