《定积分的概念及其应用》同步测试(新人教选修2-2)
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人教新课标A版选修2-2数学1.5定积分的概念同步练习(I)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题;共30分)1. (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 . 2D .2. (2分)(2017·临汾模拟) 一物体A以速度v(t)=t2﹣t+6沿直线运动,则当时间由t=1变化到t=4时,物体A运动的路程是()A . 26.5B . 53C . 31.5D . 633. (2分)在弹性限度内,弹簧所受的压缩力F与缩短的距离按胡克定律计算.今有一弹簧原长,每压缩1cm需0.049N的压缩力,若把这根弹簧从70cm压缩至50cm(在弹性限度内),外力克服弹簧的弹力做了()功(单位:J)A . 0.196B . 0.294C . 0.686D . 0.984. (2分) (2017高二下·枣强期末) 已知二次函数的图像如图所示,则它与轴所围图形的面积为()A .B .C .D .5. (2分)求由抛物线与直线所围成的曲边梯形的面积时,将区间[ 等分成个小区间,则第个区间为()A .B .C .D .6. (2分)由函数y=ex , y=e及直线x=0所围成的图形的面积为()A . 1B .C . e7. (2分)二项式的展开式的第二项的系数为,则的值为()A . 3B .C . 3或D . 3或8. (2分) (2016高一下·宜春期中) 二项式的展开式的第二项的系数为,则的值为()A . 3B .C . 3或D . 3或9. (2分)已知,,记则的大小关系是()A .B .C .D .10. (2分)设物体以速度v(t)=3t2+t(m/s)作直线运动,则它在0~4s内所走的路程为()A . 70mC . 75mD . 80m11. (2分)(1+x+x2)(x﹣)6的展开式中常数项为m,则函数y=﹣x2与y=mx的图象所围成的封闭图形的面积为()A .B .C .D .12. (2分) (2017高二下·临淄期末) 由直线x=﹣,x= ,y=0与直线y=cosx所围成的封闭图形的面积为()A .B . 1C .D .13. (2分) (2016高二下·昌平期中) 由曲线y=x2﹣2x与直线x+y=0所围成的封闭图形的面积为()A .B .C .D .14. (2分)已知甲、乙两车由同一起点同时出发,并沿同一路线(假定为直线)行驶.甲车、乙车的速度曲线分别为(如右图所示).那么对于图中给定的,下列判断中一定正确的是()A . 在时刻,甲车在乙车前面B . t1时刻后,甲车在乙车后面C . 在时刻,两车的位置相同D . 时刻后,乙车在甲车前面15. (2分) (2018高二下·虎林期末) 由曲线与所围成的平面图形的面积是()A . 1B . 2C . 1.5D . 0.5二、填空题 (共5题;共5分)16. (1分)函数f(x)=x2﹣2x与x轴围成的曲边梯形的面积等于________.17. (1分)已知函数y=x2与y=kx(k>0)的图象所围成的封闭区域的面积为,则k=________18. (1分) (2019高二下·黑龙江月考) 曲线和所围成的封闭图形的面积是________.19. (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________20. (1分)曲线y=与直线y=x﹣1及x=4所围成的封闭图形的面积为________三、解答题 (共5题;共40分)21. (5分)计算下列积分:(1);(2).22. (15分)已知f(x)是定义在R上的奇函数恒满足,且对任意实数x恒满足f(x+2)=﹣f(x)当x∈[0,2]时,f(x)=2x﹣x2(1)求证:函数f(x)是周期函数;(2)当x∈[2,4],求f(x)的解析式;(3)计算f(x)dx 的值.23. (10分) (2018高二下·巨鹿期末) 设函数在点处有极值 .(1)求常数的值;(2)求曲线与轴所围成的图形的面积.24. (5分) (2018高二下·大庆月考) 计算由直线曲线以及轴所围图形的面积。
1.5 定积分的概念1、直线4y x =与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积为( )A.B. C. 2 D. 4 2、若22221231111,,x S x dx S dx S e dx x===⎰⎰⎰则123,,S S S 的大小关系为( )A. 123S S S <<B. 213S S S <<C. 231S S S << D. 321S S S <<3、定积分1xdx ⎰与⎰的大小关系是( )A. 100xdx =⎰⎰B. 100xdx >⎰⎰C.100xdx <⎰⎰D.无法确定4、下列各命题中,不正确的是( ) A.若()f x 是连续的奇函数,则()0aa f x dx -=⎰B.若()f x 是连续的偶函数,则()()02aaaf x dx f x dx -=⎰⎰C.若()f x 在[],a b 上连续且恒正,则()0baf x dx >⎰D.若()f x 在[],a b 连续,且()0baf x dx >⎰,则()f x 在[],a b 上恒正5、计算: 11||d x x -=⎰( )A. 11d x x -⎰B. 11d x -⎰C. 0110()d d x x x x --+⎰⎰D.11d ()d x x x x -+-⎰⎰6、在求由抛物线26y x =+与直线1,2,0x x y ===所围成的平面图形的面积时,把区间[]1,2等分成n 个小区间,则第i 个区间为()A. 1,i i n n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B. 1,n i n i n n +-+⎡⎤⎢⎥⎣⎦C. []1,i i -D. 1,i i n n +⎡⎤⎢⎥⎣⎦7、当n 很大时,函数()2f x x =在区间1,i i n n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦(1,2,,)i n =上的值可以用哪个近似代替( ) A.in B. 1f n ⎛⎫⎪⎝⎭ C. i f n ⎛⎫ ⎪⎝⎭D.1n8、由曲线xy e =,直线3,0,2y x x x ===所围成的平面图形的面积S 可以表示为( )A. 320x e dx ⎰ B. 320xdx ⎰C.()320xe x dx -⎰ D. ()320xex dx +⎰9、设()f x 在[],a b 上连续,则()f x 在[],a b 上的平均值为( )A.()()2f a f b +B. ()baf x dx ⎰C. ()12ba f x dx ⎰D. ()1baf x dx b a -⎰ 10、定积分()b af x dx ⎰的大小( )A.与()f x 和积分区间[],a b 有关,与i ξ的取法无关B.与()f x 有关,与区间[],a b 以及i ξ的取法无关C.与()f x 以及i ξ的取法有关,与区间[],a b 无关D.与()f x 、积分区间[],a b 和i ξ的取法都有关11、由直线0x =、1x =、0y =和曲线22y x x =+围成的图形的面积为__________.12、已知函数2()321f x x x =++,若11()2()f x dx f a -=⎰成立,则实数a =__________.13、若11(2)d 3ln 2ax x x+=+⎰,则实数a =__________.14、已知12013x dx =⎰,22173x dx =⎰,则()2201x dx +=⎰__________.15、已知1220()(2)f a ax a x dx =-⎰,求()f a 的最大值.答案以及解析1答案及解析: 答案:D 解析:由 34{y x y x ==,得2x =± ,或0x = ,所以两图象的交点坐标为()0,0,()2,8,()2,8--. 所以直线与曲线在第一象限内围成的封闭图形的面积:()2324021144|024S x x dx x x ⎛⎫=-=⨯- ⎪⎝⎭⎰11441684424=⨯⨯-⨯=-=,故选D.2答案及解析: 答案:B 解析:3答案及解析: 答案:C解析:在同一坐标系中画出y =y x =的图象如图,由图可见,当[]0,1x ∈时, y =y x =的图象上方,由定积分的几何意义知,1xdx <⎰⎰.4答案及解析:解析:奇函数关于原点成中心对称,其在区间(,)a a -的图像与直线,x a x a =-=,x 轴围城的面积(考虑正负)之和为零;偶函数关于y 轴对称在y 轴两侧的面积应该相等,B 正确;C 显然正确;当在区间(),a b 内负的面积少于正的面积时, ()0baf x dx >⎰,但()f x 在[],a b 上可以为负.5答案及解析: 答案:C 解析:因为(0)||(0)x x x x x ≥⎧=⎨-<⎩,所以111111||d ||d ||d ()d d x x x x x x x x x x ---=+=-+⎰⎰⎰⎰⎰,故选C.6答案及解析: 答案:B解析:在区间[]1,2上等间隔地插入1n -个点,将它等分成n 个小区间11,n n +⎡⎤⎢⎥⎣⎦,12,n n n n ++⎡⎤⎢⎥⎣⎦,,1,n i n i nn +-+⎡⎤⎢⎥⎣⎦,,21,2n n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦,所以第i 个区间为1,n i n i n n +-+⎡⎤⎢⎥⎣⎦(1,2,,)i n =.7答案及解析: 答案:C解析:()2f x x =在区间1,i i n n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值可以用区间1,i i n n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦上每一点对应的函数值近似代替,故选C.8答案及解析:解析:如图所示,阴影部分的面积为S ,则12S S S =-,其中3210x S e dx =⎰(即由曲线x y e =,直线30,2x x ==及x 轴所围成的平面图形的面积), 3220S xdx =⎰ (即由直线3,0,2y x x x ===及x 轴所围成的平面图形的面积),所以()3332220xx S e dx xdx e x dx =-=-⎰⎰⎰9答案及解析: 答案:D 解析:10答案及解析: 答案:A 解析:11答案及解析: 答案:43解析:将区间[]0,1,n 等分,每个区间长度为1n区间右端点函数值为22222i i i i y n n n n ⎛⎫=+⋅=+ ⎪⎝⎭.22223232111121212nn n ni i i i i i i i i i nn n n n n n ====⎡⎤⎛⎫⎛⎫+⋅=+=+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦∑∑∑∑()32121112()(1)62n n n n n n n +++=⨯+⨯ 2223116n n n n n +++=+228916n n n++=, ∴所求面积2228914314lim lim 63263n n n n S n n n →+∞→+∞++⎛⎫==++= ⎪⎝⎭.12答案及解析: 答案:1?-或13解析:取32()F x x x x =++,则(1)3F =,()11F -=-, 所以11()(1)(1)4f x dx F F ---==⎰,所以2()4f a =,所以()2f a =,即23212a a ++=,解得1a =-或13.13答案及解析: 答案:2 解析:221111111(2)d 2d d ln 1ln 3ln 2aa a aa x x x x x x xa a xx +=+=+=-+=+⎰⎰⎰,解得2a =.14答案及解析: 答案:143解析:22x dx ⎰122201x dx x dx =+⎰⎰178333=+=,2012dx =⎰, ∴()2222200081411233x dx x dx dx +=+=+=⎰⎰⎰.15答案及解析:答案:∵3222221'232ax a x ax a x ⎛⎫-=-⎪⎝⎭,∴1223222012121(2)|03232ax a x dx ax a x a a ⎛⎫-=-=-⎪⎝⎭⎰,即22211442()322399f a a a a a ⎛⎫=-=--++ ⎪⎝⎭2122239a ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭.当23a =时, ()f a 有最大值29. 解析:根据题意,先求出定积分的值,即将问题转化为关于a 的一元二次函数,然后求解.。
1.5.3定积分的概念1.了解定积分的概念.2.会用定义求一些简单的定积分.基础梳理1.定积分的概念:如果函数f(x)在区间[a,b]上连续,用分点a=x0<x1<…<x i-1<x i<…<x n=b将区间[a,b]等分成n个小区间,在每个小区间[x i-1,x i]上任取一点ξi(i=1,2,…,n),作和式∑i=1nf(ξi)Δx=∑i=1n b-an f(ξi),当n→∞时,上述和式无限接近某个常数,这个常数叫做函数f(x)在区间[a,b]上的定积,记作⎰abf(x)d x,即⎰abf(x)d x=∑i=1n_b-an f(ξi).其中,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)d x叫做被积式.2.定积分的几何意义:如果在区间[a,b]上函数f(x)连续且恒有f(x)≥0,那么定积分⎰abf(x)d x表示由直线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.3.定积分的性质.(1)⎰abkf(x)d x=k⎰abf(x)d x (k为常数);(2)⎰ab[f1(x)±f2(x)]d x=⎰abf1(x)d x±f2(x)d x;(3)⎰abf(x)d x=⎰acf(x)d x+⎰cbf(x)d x(其中a<c<b).想一想:直线x=0, x=π,y=0与曲线y=sin x所围成的图形的面积用积分表示为⎰0πsin_x d x.想一想:用定积分表示下图中阴影部分的面积.答案:S=⎰abf1(x)d x-⎰abf2(x)d x想一想:定积分⎰01x3d x的取值的符号为正,⎰-1x3d x的取值的符号为负,⎰-11x3d x的取值的符号为0.自测自评1.当a <b ,且f (x )>0,则⎰a bf (x )d x 的值(A )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 .正、负都有可能解析:由定积分的几何意义知,当a <b ,且f (x )>0时,⎰a bf (x )d x >0.2.下列等式不成立的是(C ) A.⎰a b [mf (x )+ng (x )]d x =m ⎰a b f (x )d x +n ⎰a bg (x )d xB.⎰a b [f (x )+1]d x =⎰a bf (x )d x +b -a C.⎰a bf (x )g (x )d x =⎰a bf (x )d x ·⎰a bg (x )d xD.⎰-ππ22sin x d x =⎰-π20sin x d x +⎰02πsin x d x解析:利用定积分的性质进行判断,C 不成立. 例如⎰01x d x =12,⎰01x 2d x =13,⎰01x 3d x =14.但⎰01x 3d x ≠⎰01x d x ·⎰01x 2d x .3.计算:⎰116-x 2d x =(C )A .8πB .16πC .4πD .32π解析:⎰416-x 2d x 表示以原点为圆心,半径为4的14圆的面积,∴⎰416-x2d x=14π·42=4π.基础巩固1.定积分⎰abf(x)d x的大小(A)A.与f(x)和积分区间[a,b]有关,与ξi的取法无关B.与f(x)有关,与区间[a,b]及ξi的取法无关C.与f(x)及ξi的取法有关,与区间[a,b]无关D.与f(x)、积分区间[a,b]和ξi的取法都有关2.下列结论中成立的个数是(C)①⎰1x3d x=∑i=1n·i3n3·1n②⎰01x3d x=∑i=1n(i-1)3n3·1n③⎰01x3d x=∑i=1n i3n3·1nA.0 B.1 C.2 D.3解析:由定积分的定义知,②、③成立,故选C.3.(2014·高考陕西卷)定积分⎰1(2x+e x)d x的值为(C)A.e+2 B.e+1C.e D.e-1解析:⎰1(2x+e x)d x=(x2+e x)f0=(12+e1)-(02+e0)=e,故选C.4.⎰024-x 2d x =________.解析:积分⎰24-x 2d x 表示如下图所示的圆的面积的14.所以S =14π(2)2=π.答案:π 能力提升5.定积分⎰13 (-3)d x 等(A )A .-6B .6C .-3D .3解析:⎰133d x 表示图中阴影部分的面积S =3×2=6,⎰13 (-3)d x =-⎰133d x =-6.故选A.6.设a =⎰01x 13d x ,b =⎰01x 2d x ,c =⎰01x 3d x ,则a ,b ,c 的大小关系是(B )A .c >a >bB .a >b >cC .a =b >cD .a >c >b解析:根据定积分的几何意义,易知⎰01x 3dx <⎰01x 2dx <⎰01x 13dx ,即a>b >c ,故选B.7.(2013·天津高二检测)曲线y =1x 与直线y =x ,x =2所围成的图形面积用定积分可表示为_____________________.解析:如图所示,阴影部分的面积可表示为 ⎰12x d x -⎰121x d x =⎰12⎝⎛⎭⎪⎫x -1x d x答案:⎰12⎝⎛⎭⎪⎫x -1x d x8.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +4,x >1,x +1,0≤x ≤1,则⎰02f (x )d x =__________.解析:∵f (x )=⎩⎨⎧-2x +4,x >1,x +1,0≤x ≤1,∴⎰02f (x )d x =⎰01(x +1)d x +⎰12(-2x +4)d x .又由定积分的几何意义得 ⎰01(x +1)d x =12(1+2)×1=32, ⎰12(-2x +4)d x =12×1×2=1, ∴⎰02f (x )dx =32+1=52.答案:529.简化下列各式,并画出各题所表示的图形的面积. (1)⎰--32x 2d x +⎰-21x 2d x ;(2) ⎰01 (1-x )d x +⎰12(x -1)d x .解析:(1)原式=⎰-31x 2d x ,如下图(1)所示.(2)⎰01(1-x )d x +⎰12(x -1)d x =⎰02|1-x |d x ,如图(2)所示.10.计算定积分:⎰01[1-(x -1)2-x ]d x . 解析:⎰01[1-(x -1)2-x ]d x =⎰011-(x -1)2d x -⎰01x d x ,令S 1=⎰011-(x -1)2d x ,S 2=⎰01x d x .S 1、S 2的几何意义如图(1)、(2)所示.对S 1=⎰11-(x -1)2d x ,令y =1-(x -1)2≥0, 则(x -1)2+y 2=1(0≤x ≤1,y ≥0) 由定积分几何意义知S 1=⎰11-(x -1)2d x =14π×12=π4.对于S 2=⎰01x d x ,由其几何意义知S 2=12×1×1=12,故⎰01[1-(x -1)2-x ]d x =S 1-S 2=π4-12=π-24.。
自我小测1.下列结论中成立的个数是( ) ①10⎰x 3d x =∑i =1ni 3n 3·1n ;②10⎰x 3d x =lim n →∞∑i =1n(i -1)3n3·1n;③10⎰x 3d x =lim n →∞∑i =1ni 3n 3·1n . A .0 B .1 C .2 D .3 2.如图所示,阴影部分的面积为()A .b a ⎰f (x )d xB .ba ⎰g (x )d xC .b a ⎰[f (x )-g (x )]d xD .b a ⎰[g (x )-f (x )]d x3.由定积分的几何意义可得53⎰2x d x =( ) A .6 B .16 C .25 D .34 4.下列等式成立的是( )A .10⎰x d x =2B .10⎰(-x )d x =12C .11-⎰|x |d x =210⎰|x |d xD .11-⎰2d x =0 5.定积分10⎰x d x 与10⎰x d x 的大小关系是( )A .10⎰x d x <10⎰x d xB .10⎰x d x >1⎰x d x⎰x d x≥10⎰x d x D.无法确定C.1⎰(-2 016)d x=__________.6.计算201520147.如图所示阴影部分的面积用定积分表示为__________.⎰x2d x=13,21⎰x2d x=73,则20⎰(x2+1)d x=__________.8.已知1⎰1-x2d x.9.利用定积分的几何意义求10.一辆汽车的速度—时间曲线如图所示,求汽车在这一分钟内行驶的路程.参考答案1.解析:由定积分的定义,易知②③正确,①错误,故选C . 答案:C2.解析:由题图可知,当x ∈[a ,b ]时,f (x )>g (x ),所以阴影部分的面积S =b a ⎰f (x )d x -b a ⎰g (x )d x =ba ⎰[f (x )-g (x )]d x .答案:C3.解析:53⎰2x d x 的值表示由直线y =2x ,x =3,x =5,y =0所围成图形的面积S =12×(6+10)×2=16.答案:B 4.解析:∵1⎰x d x =12,10⎰(-x )d x =-12,11-⎰2d x =4,∴A,B ,D 不正确.∵函数y =|x |为偶函数,∴11-⎰|x |d x =210⎰|x |d x ,∴C 正确.答案:C5.解析:由定积分的几何意义结合下图可知10⎰x d x <1⎰x d x .答案:A6.解析:∵根据定积分的几何意义,20152014⎰ 2 016d x 表示直线x =2 014,x =2 015,y =0,y =2 016围成的矩形面积,∴20152014⎰ 2 016d x =2 016.∴20152014⎰(-2 016)d x =20152014-⎰ 2 016d x =-2 016.答案:-2 0167.解析:阴影部分由直线x =-4,x =2,y =0和曲线y =x 22围成,所以由定积分的几何意义可知阴影部分的面积用定积分表示为24-⎰x 22d x .答案:24-⎰x 22d x8.解析:由定积分的性质,可得20⎰(x 2+1)d x =20⎰x 2d x +20⎰1d x ,而由已知,有20⎰x 2d x =10⎰x 2d x +21⎰x 2d x =13+73=83,又由定积分的几何意义知20⎰1d x =1×2=2,故20⎰(x 2+1)d x =83+2=143.答案:1439.解:由y x 2+y 2=1(y ≥0)的图象为如图所示的半圆,由定积分的几何意义知x ⎰等于圆心角为120°的弓形CED 的面积与矩形ABCD的面积之和.S 弓形=212π12ππ11sin =23233⨯⨯-⨯⨯S 矩形=|AB |·|BC|=122,∴ππ=33x +⎰10.解:由题意,汽车的速度v 与时间t 的函数关系式为 v (t )=⎩⎪⎨⎪⎧32t ,0≤t <20,50-t ,20≤t <40,10,40≤t ≤60.所以该汽车在这一分钟内所行驶的路程为⎰v(t)d ts=60⎰32t d t+4020⎰(50-t)d t+6040⎰10d t =20=300+400+200=900(米).。
学业分层测评(十)(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.关于定积分m =⎠⎛02⎝ ⎛⎭⎪⎫-13d x ,下列说法正确的是( )A .被积函数为y =-13x B .被积函数为y =-13 C .被积函数为y =-13x +C D .被积函数为y =-13x 3 【解析】 被积函数为y =-13. 【答案】 B2.已知定积分⎠⎛06f (x )d x =8,且f (x )为偶函数,则⎠⎛-66f (x )d x )=( )A .0B .16C .12D .8【解析】 偶函数图象关于y 轴对称,故⎠⎛-66f (x )d x =2⎠⎛06f (x )d x =16.故选B.【答案】 B3.设f (x )=⎩⎨⎧x 2,x ≥0,2x ,x <0,则⎠⎛-11f (x )d x 的值是( )A. ⎠⎛-11x 2d xB. ⎠⎛-112x d xC. ⎠⎛-10x 2d x +⎠⎛012x d x D. ⎠⎛-102x d x +⎠⎛01x 2d x 【解析】 被积函数f (x )是分段函数,故将积分区间[-1,1]分为两个区间[-1,0]和[0,1],由定积分的性质知选D.【答案】 D4.变速直线运动的物体的速度为v (t )≥0,初始t =0时所在位置为s 0,则当t 1秒末它所在的位置为( )A .⎠⎛0t 1∫t 10v (t )d tB .s 0+⎠⎛0t 1v (t )d tC .⎠⎛0t 1v (t )d t -s 0D .s 0-⎠⎛0t 1v (t )d t【解析】 由位移是速度的定积分,同时不可忽视t =0时物体所在的位置,故当t 1秒末它所在的位置为s 0+⎠⎛0t 1v (t )d t .【答案】 B5.定积分⎠⎛ab f (x )d x 的大小( )【导学号:62952048】A .与f (x )和积分区间[a ,b ]有关,与ξi 的取法无关B .与f (x )有关,与区间[a ,b ]以及ξi 的取法无关C .与f (x )以及ξi 的取法有关,与区间[a ,b ]无关D .与f (x ),积分区间[a ,b ]和ξi 的取法都有关【解析】 定积分的大小与被积函数以及区间有关,与ξi 的取法无关. 【答案】 A 二、填空题6.定积分⎠⎛13(-3)d x =__________.【解析】 由定积分的几何意义知,定积分⎠⎛13(-3)d x 表示由x =1,x =3与y =-3,y =0 所围成图形面积的相反数.所以⎠⎛13(-3)d x =-(2×3)=-6.【答案】 -67.定积分⎠⎛-12|x |d x =__________.【解析】 如图,⎠⎛-12|x |d x =12+2=52.【答案】 528.曲线y =1x 与直线y =x ,x =2所围成的图形面积用定积分可表示为________.【解析】 如图所示,阴影部分的面积可表示为⎠⎛12x d x -⎠⎛121x d x =⎠⎛12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x d x .【答案】 ⎠⎛12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x d x 三、解答题9.已知⎠⎛01x 3d x =14,⎠⎛12x 3d x =154,⎠⎛12x 2d x =73,⎠⎛24x 2d x =563,求:(1)⎠⎛023x 3d x ;(2)⎠⎛146x 2d x ;(3)⎠⎛12(3x 2-2x 3)d x . 【解】 (1)⎠⎛023x 3d x =3⎠⎛02x 3d x=3⎝ ⎛⎭⎪⎫⎠⎛01x 3d x +⎠⎛12x 3d x =3⎝ ⎛⎭⎪⎫14+154=12.(2)⎠⎛146x 2d x =6⎠⎛14x 2d x =6⎝ ⎛⎭⎪⎫⎠⎛12x 2d x +⎠⎛24x 2d x =6⎝ ⎛⎭⎪⎫73+563=126.(3)⎠⎛12 (3x 2-2x 3)d x =3⎠⎛12x 2d x -2⎠⎛12x 3d x =3×73-2×154=-12. 10.利用定积分的几何意义,求⎠⎛-11 1-x 2d x 的值.【导学号:62952049】【解】 y =1-x 2(-1≤x ≤1)表示圆x 2+y 2=1在x 轴上方的半圆(含圆与x 轴的交点).根据定积分的几何意义,知⎠⎛-111-x 2d x 表示由曲线y =1-x 2与直线x =-1,x =1,y =0所围成的平面图形的面积,所以⎠⎛-111-x 2d x =S 半圆=12π.[能力提升]1.设曲线y =x 2与直线y =x 所围成的封闭区域的面积为S ,则下列等式成立的是( )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【解析】 作出图形如图,由定积分的几何意义知,S =⎠⎛01(x -x 2)d x ,选B.【答案】 B2.已知甲、乙两车由同一起点同时出发,并沿同一路线(假定为直线)行驶.甲车、乙车的速度曲线分别为v 甲和v 乙(如图1-5-4所示).那么对于图中给定的t 0和t 1,下列判断中一定正确的是( )图1-5-4A .在t 1时刻,甲车在乙车前面B .t 1时刻后,甲车在乙车后面C .在t 0时刻,两车的位置相同D .t 0时刻后,乙车在甲车前面【解析】 根据定积分的概念以及几何意义等有关知识可知,由题图可知,曲线v 甲比v 乙在0~t 0,0~t 1与x 轴所围成图形面积大,则在t 0,t 1时刻,甲车均在乙车前面,故选A.【答案】 A3.定积分⎠⎛2 0162 0172 017 d x =________________.【解析】 由定积分的几何意义知,定积分表示由直线x =2 016,x =2 017与y =2 017,y =0所围成矩形的面积,所以⎠⎛2 0162 0172 017d x =(2 017-2 016)×2 017=2 017.【答案】 2 0174.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 3,x ∈[-2,2),2x ,[2,π),cos x ,[π,2π],求f (x )在区间[-2,2π]上的积分.【导学号:62952050】【解】 由定积分的几何意义知⎠⎛-22x 3d x =0,⎠⎛2π2x d x =(2π+4)(π-2)2=π2-4,⎠⎛π2π∫2ππcos x d x =0.由定积分的性质得⎠⎛-22πf (x )d x =⎠⎛-22x 3d x +⎠⎛2π2x d x +⎠⎛π2πcos x d x =π2-4.。
人教新课标A版选修2-2数学1.7定积分的简单应用同步练习A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题;共30分)1. (2分)求由抛物线与直线所围成的曲边梯形的面积时,将区间[ 等分成个小区间,则第个区间为()A .B .C .D .2. (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 .3. (2分) (2016高二上·吉林期中) 由直线x= ,x=2,曲线y= 及x轴所围图形的面积是()A . 2ln2B .C .4. (2分)设集合P={x|∫0x(3t2﹣10t+6)dt=0,x>0},则集合P的非空子集个数是()A . 2B . 3C . 7D . 85. (2分)边界在直线及曲线上的封闭的图形的面积为()A . 1B .C . 2D .6. (2分) (2017高二下·黄山期末) 直线y=﹣x与函数f(x)=﹣x3围成封闭图形的面积为()A . 1B .C .D . 07. (2分) (2016高三上·成都期中) 若f(x)=x2+2 f(x)dx,则 f(x)dx=()A . ﹣1B . ﹣D . 18. (2分) (2017高一下·伊春期末) 从如图所示的长方形区域内任取一个点,则点取自阴影部分的概率为()A .B .C .D .9. (2分) (2017高二下·桂林期末) 由曲线xy=1,直线y=x,y=3所围成的平面图形的面积为()A .B . 2﹣ln3C . 4+ln3D . 4﹣ln310. (2分)由曲线f(x)=与y轴及直线y=m(m>0)围成的图形面积为,则m=()A . 2B . 3C . 1D . 811. (2分)已知二次函数y=f(x)=-x2+1,则它与x轴所围图形的面积为()A .B .C .D .12. (2分)(2017·临汾模拟) 一物体A以速度v(t)=t2﹣t+6沿直线运动,则当时间由t=1变化到t=4时,物体A运动的路程是()A . 26.5B . 53C . 31.5D . 6313. (2分) (2015高一上·腾冲期末) 已知积分,则实数()A . 2B .C . 1D .14. (2分)(2017·葫芦岛模拟) 已知随机变量X﹣N(1,1),其正态分布密度曲线如图所示,若向正方形OABC中随机投掷10000个点,则落入阴影部分的点个数的估计值为()附:若随机变量ξ﹣N(μ,σ2),则P(μ﹣σ<ξ≤μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<ξ≤μ+2σ)=0.9544.A . 6038B . 6587C . 7028D . 753915. (2分) (2018高二下·中山月考) 设,则()A .B .C .D . 不存在二、填空题 (共5题;共5分)16. (1分) (2017高三上·漳州开学考) 如图所示,直线y=kx分抛物线y=x2﹣x与x轴所围成图形为面积相等的两部分,则实数k的值为________.17. (1分) (2017高二下·桃江期末) (3x2+k)dx=10,则k=________.18. (1分) (2018高三上·双鸭山月考) =________19. (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________.20. (1分) (2017高二下·邢台期末) 曲线f(x)=sin(﹣x)与直线x=﹣,x= ,y=0所围成的平面图形的面积为________.三、解答题 (共5题;共35分)21. (5分)求曲线y=2x﹣x2 , y=2x2﹣4x所围成图形的面积.22. (5分)已知作用于某一质点的力F(x)=(单位:N),试求力F(x)从x=0处运动到x=2处(单位:m)所做的功23. (10分) (2017高二下·宜春期中) 如图,设A(2,4)是抛物线C:y=x2上的一点.(1)求该抛物线在点A处的切线l的方程;(2)求曲线C、直线l和x轴所围成的图形的面积.24. (5分) (2016高二下·三亚期末) 计算 f(x)dx,其中,f(x)= .25. (10分)设f(a)=|x2-a2|dx(1)当0≤a≤1与a>1时,分别求f(a);(2)当a≥0时,求f(a)的最小值.参考答案一、选择题 (共15题;共30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、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共5题;共5分) 16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、三、解答题 (共5题;共35分)21-1、22-1、23-1、23-2、24-1、25-1、25-2、。
选修2-2 第一章 1.5 1.5.1、2一、选择题1.和式∑i =15(y i +1)可表示为( )A .(y 1+1)+(y 5+1)B .y 1+y 2+y 3+y 4+y 5+1C .y 1+y 2+y 3+y 4+y 5+5D .(y 1+1)(y 2+1)…(y 5+1)[答案] C[解析] ∑i =15(y i +1)=(y 1+1)+(y 2+1)+(y 3+1)+(y 4+1)+(y 5+1)=y 1+y 2+y 3+y 4+y 5+5,故选C.2.在求由x =a 、x =b (a <b )、y =f (x )(f (x )≥0)及y =0围成的曲边梯形的面积S 时,在区间[a ,b ]上等间隔地插入n -1个分点,分别过这些分点作x 轴的垂线,把曲边梯形分成n 个小曲边梯形,下列说法中正确的个数是( )①n 个小曲边梯形的面积和等于S ; ②n 个小曲边梯形的面积和小于S ; ③n 个小曲边梯形的面积和大于S ;④n 个小曲边梯形的面积和与S 之间的大小关系无法确定 A .1个 B .2个 C .3个 D .4个[答案] A[解析] n 个小曲边梯形是所给曲边梯形等距离分割得到的,因此其面积和为S .∴①正确,②③④错误,故应选A.3.在“近似代替”中,函数f (x )在区间[x i ,x i +1]上的近似值等于( ) A .只能是左端点的函数值f (x i ) B .只能是右端点的函数值f (x i +1)C .可以是该区间内任一点的函数值f (ξi )(ξi ∈[x i ,x i +1])D .以上答案均不正确 [答案] C[解析] 由求曲边梯形面积的“近似代替”知,C 正确,故应选C.4.求由抛物线y =2x 2与直线x =0、x =t (t >0)、y =0所围成的曲边梯形的面积时,将区间[0,t ]等分成n 个小区间,则第i -1个区间为( )A .⎣⎡⎦⎤i -1n ,i nB .⎣⎡⎦⎤i n ,i +1n C .⎣⎡⎦⎤t (i -1)n ,ti nD .⎣⎡⎦⎤t (i -2)n ,t (i -1)n[答案] D[解析] 在[0,t ]上等间隔插入(n -1)个分点,把区间[0,t ]等分成n 个小区间,每个小区间的长度均为t n ,故第i -1个区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤t (i -2)n ,t (i -1)n ,故选D. 5.在求由函数y =1x 与直线x =1、x =2、y =0所围成的平面图形的面积时,把区间[1,2]等分成n 个小区间,则第i 个小区间为( )A .[i -1n ,i n ]B .[n +i -1n ,n +in ]C .[i -1,i ]D .[i n ,i +1n][答案] B[解析] 把区间[1,2]等分成n 个小区间后,每个小区间的长度为1n ,且第i 个小区间的左端点不小于1,排除A 、D ;C 显然错误;故选B.6.在等分区间的情况下,f (x )=11+x 2(x ∈[0,2])及x 轴所围成的曲边梯形面积和式的极限形式正确的是( )A .lim n →∞∑i =1n[11+⎝⎛⎭⎫i n 2·2n ] B .lim n →∞∑i =1n[11+⎝⎛⎭⎫2i n 2·2n ] C .lim n→∞∑i =1n ⎝⎛⎭⎫11+i 2·1n D .lim n →∞∑i =1n [11+⎝⎛⎭⎫i n 2·n ] [答案] B[解析] 将区间[0,2]n 等分后每个区间长度为2n ,第i 个小区间为[2(i -1)n ,2i n ](i =1,2,3,…,n ),故应选B.二、填空题7.直线x =0、x =2、y =0与曲线y =x 2+1围成的曲边梯形,将区间[0,2]5等分,按照区间左端点和右端点估计梯形面积分别为________、________.[答案] 3.92 5.528.已知某物体运动的速度为v =t ,t ∈[0,10],若把区间10等分,取每个小区间右端点处的函数值为近似小矩形的高,则物体运动的路程近似值为________.[答案] 559.在求由直线x =0、x =1、y =0和曲线y =x 3所围成的曲边梯形面积时,若令Δx =1n ,ξi =i -1n,则曲边梯形的面积表达式为________.[答案] ∑i =1n ⎣⎡⎦⎤1n ·(i -1n )3三、解答题10.求直线x =0、x =2、y =0与曲线y =x 2所围成曲边梯形的面积. [解析] 将区间[0,2]等分成n 个小区间,则第i 个小区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(i -1)n ,2i n .第i 个小区间的面积ΔS i =f ⎝⎛⎭⎪⎫2(i -1)n ·2n,∴S n =∑i =1nf ⎝⎛⎭⎪⎫2(i -1)n ·2n =2n ∑i =1n 4(i -1)2n 2=8n3∑i =1n(i -1)2 =8n 3[02+12+22+…+(n -1)2] =8n 3·(n -1)n (2n -1)6=4(n -1)(2n -1)3n 2. S =lim n→∞S n =lim n→∞4(n -1)(2n -1)3n 2=43lim n →∞[(1-1n )(2-1n )]=83, ∴所求曲边梯形面积为83.一、选择题11.曲线y =cos x (0≤x ≤2π)与y =1围成的面积是( ) A .4πB .5π2C .3πD .2π[答案] D[解析] 如图,求曲线y =cos x (0≤x ≤2π)与y =1围成的面积可转化为求由直线y =0、y =1、x =0、x =2π围成的矩形面积.[点评] 这里利用了曲线y =cos x (0≤x ≤2π)的图象的对称性质,将不规则的图形转化为矩形求得面积,自己再用求曲边梯形面积的方法求出所求面积.12.lim n→∞∑i =1n[(15i n )·(5n)]的含义可以是( ) A .求由直线x =1,x =5,y =0,y =3x 围成的图形的面积 B .求由直线x =0,x =1,y =0,y =15x 围成的图形的面积 C .求由直线x =0,x =5,y =0,y =3x 围成的图形的面积 D .求由直线x =0,x =5,y =0及曲线y =5x 围成的图形的面积[答案] C[解析] 将区间[0,5]n 等分,则每一区间的长度为5n ,各区间右端点对应函数值为y =15in ,因此∑i =1n [(15i n )·(5n)]可以表示由直线x =0、x =5、y =0和y =3x 围成的图形的面积的近似值.二、填空题13.由直线x =0、x =1、y =0和曲线y =x 2+2x 围成的图形的面积为________. [答案] 43[解析] 将区间[0,1]n 等分,每个区间长度为1n ,区间右端点函数值y =(i n )2+2·i n =i 2n 2+2in.作和∑i =1n [(i 2n 2+2i n )1n ]=∑i =1n (i 2n 3+2in2)=1n 3∑i =1n i 2+2n2∑i =1n i=1n 3×16n (n +1)(2n +1)+2n 2×n (n +1)2 =(n +1)(2n +1)6n 2+n +1n =8n 2+9n +16n 2,∴所求面积S =lim n →∞ 8n 2+9n +16n 2=lim n →∞ (43+32n +16n 2)=43. 三、解答题14.汽车以速度v 做匀速直线运动时,经过时间t 所行驶的路程s =v t .如果汽车做变速直线运动,在时刻t 的速度为v (t )=t 2+2(单位:km/h),那么它在1≤t ≤2(单位:h)这段时间行驶的路程是多少?[分析] 汽车行驶路程等于速度与时间的乘积,由于是变速运动,故路程类似曲边梯形面积,根据曲边梯形求面积思想,求和后再求极限值.[解析] 将区间[1,2]等分成n 个小区间,第i 个小区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+i -1n ,1+i n . ∴Δs i =f ⎝⎛⎭⎪⎫1+i -1n ·1n .s n =∑i =1nf ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i -1n ·1n =1n ∑i =1n ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i -1n 2+2 =1n ∑i =1n ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(i -1)2n 2+2(i -1)n +3 =1n 3n +1n 2[02+12+22+…+(n -1)2]+1n [0+2+4+6+…+2(n -1)] =3+(n -1)(2n -1)6n 2+n -1n.s =lim n →∞s n =lim n →∞ ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3+(n -1)(2n -1)6n 2+n -1n =133. ∴这段时间行驶的路程为133km.15.求由直线x =1、x =2、y =0及曲线y =1x 2围成的图形的面积S .[解析] (1)分割在区间[1,2]上等间隔地插入n -1个点,将它等分成n 个小区间:⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,n +1n ,⎣⎢⎡⎦⎥⎤n +1n ,n +2n ,…,⎣⎢⎡⎦⎥⎤n +n -1n ,2,记第i 个区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤n +i -1n ,n +i n (i =1,2,…,n ),其长度为Δx =n +i n -n +i -1n =1n.分别过上述n -1个分点作x 轴的垂线,把曲边梯形分成n 个小曲边梯形(如下图),它们的面积记作:ΔS 1、ΔS 2、…、ΔS n ,则小曲边梯形面积的和为S =∑i =1nΔS i.(2)近似代替记f (x )=1x 2.当n 很大,即Δx 很小时,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤n +i -1n ,n +i n 上,可以认为f (x )=1x 2的值变化很小,近似地等于一个常数,不妨认为它等于f (n +i -1n ·n +in).从图形上看,就是用平行于x 轴的直线段近似地代替小曲边梯形的曲边.这样,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤n +i -1n ,n +i n 上,用小矩形面积ΔS i ′近似地代替ΔS i ,即在局部小范围内“以直代曲”,则有ΔS i ≈ΔS i ′=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫n +i -1n ·n +i n Δx =n 2(n +i -1)(n +i )·1n =n (n +i -1)(n +i )(i =1,2,…,n ). (3)求和小曲边梯形的面积和S n =∑i =1nΔS i ≈∑i =1nΔS i ′=∑i =1nn (n +i -1)(n +i )=n n (n +1)+n (n +1)(n +2)+…+n(n +n -1)(n +n )=n 1n -1n +1+1n +1-1n +2+…+1n +n -1-1n +n =n ⎝⎛⎭⎫1n -12n =12. (4)取极限S =lim n →∞S n=12. ∴由直线x =1、x =2、y =0及曲线y =1x 2围成的图形的面积S 为12.。
1.5.3 定积分的概念练习1.下列结论中成立的个数是( )①130d x x ⎰=3311ni i nn -⋅∑;②13d x x ⎰=31(1)1lim nn i i n n→∞--⋅∑; ③130d x x ⎰=3311lim nn i i nn →∞-⋅∑.A .0B .1C .2D .32.已知d t x x ⎰=2,则0d tx x -⎰等于( )A .0B .2C .-1D .-23.设a =113d x x ⎰,b =120d x x ⎰,c =130d x x ⎰,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .c >a >bB .a >b >cC .a =b >cD .a >c >b4.已知甲、乙两车由同一起点同时出发,并沿同一路线(假定为直线)行驶.甲车、乙车的速度曲线分别为v 甲和v 乙(如图所示),那么对于图中给定的t 0和t 1,下列判断中一定正确的是()A .在t 1时刻,甲车在乙车前面B .t 1时刻后,甲车在乙车后面C .在t 0时刻,两车的位置相同D .t 0时刻后,乙车在甲车前面5.根据定积分的定义,230d x x ⎰不等于( )A .3122lim (1)nn i i n n →∞-⎡⎤-⋅⎢⎥⎣⎦∑B .311lim nn i i n n →∞-⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭∑C .3122lim nn i i n n →∞-⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭∑D .32211lim nn i i n n →∞-⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭∑6.不用计算,根据图形,用不等号连结下列各式. (1)1d x x ⎰__________1d x x ⎰(如图所示);(2)x ⎰__________22d x ⎰(如图所示).7.已知1201d 3x x =⎰,2207d 3x x =⎰,则220(+1)d x x ⎰=__________.8.利用定积分的几何意义,计算:1x ⎰=__________.9.利用定积分的几何意义求2222()d sin f x x ππ--+⎰⎰ x cos x d x ,其中f (x )=21310x x x x -⎧⎨-<⎩≥0.﹐﹐﹐ 10.用定积分表示极限lim n →∞参考答案1. 答案:C 由定积分的定义,易知②③正确,①错误,故选C.2. 答案:D ∵f (x )=x 在[-t ,t ]上是奇函数, ∴d 0ttx x -=⎰.而00d d d t tttx x x x x x --=+⎰⎰⎰,又d t x x ⎰=2,∴0d tx x -⎰=-2.故选D.3. 答案:B 根据定积分的几何意义,易知13d x x ⎰<12d x x ⎰<113d x x ⎰,即a >b >c ,故选B.4. 答案:A 由图象可知,曲线v 甲比v 乙在0~t 0,0~t 1与t 轴所围成图形的面积大,则在t 0,t 1时刻,甲车均在乙车前面,故选A.5. 答案:B 将[0,2]等分为n 个小区间2(1)2,i i nn -⎡⎤⎢⎥⎣⎦(i =1,2,…,n ),若取ξi =2(1)i n -,则23d x x ⎰=312(1)2lim nn i i n n →∞=-⎡⎤⋅⎢⎥⎣⎦∑,若取ξi =2i n ,则3230122d lim n n i i x x n n →∞=⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭∑⎰; 将[0,2]等分成2n 个小区间1,i i n n -⎡⎤⎢⎥⎣⎦(i =1,2,…,2n ),则Δx =1n ,取ξi =1n ,则230d x x ⎰=3211lim nn i i n n →∞=⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭∑.故选B. 6. 答案:(1)> (2)<7. 答案:143由定积分的性质,可得220(1)d x x +⎰=22200d 1d x x x +⎰⎰,而由已知,有220d x x ⎰=122201178d d 333x x x x +=+=⎰⎰,又由定积分的几何意义知201d x ⎰=1×2=2,故22(1)d x x +⎰=814233+=. 8.答案:232π-由定积分的几何意义知,所求积分是图中阴影部分的面积.S=114162π⨯-⨯=232π-. 9. 分析:利用定积分的性质及其几何意义求解. 解:202222222()d sin cos d (31)d (21)d sin cos d f x x x x x x x x x x x x ππππ----+=-+-+⎰⎰⎰⎰⎰.∵y =sin x cos x 为奇函数,∴22sin cos d x x x ππ-⎰=0.利用定积分的几何意义,如图,∴271(31)d 282x x -+-=-⨯=-⎰, 2031(21)d 122x x +-=⨯=⎰. ∴2222()d sin cos d f x x x x x ππ--+⎰⎰=2-8+0=-6.10.分析:解答本题的关键是将此极限式变形成为1limnn i b an →∞=-∑f (ξi )的形式,则由定积分的定义,即得1limnn i b a n →∞=-∑f (ξi )=()d b a f x x ⎰.解法一:lim n →∞=222112lim ln 111n n n n n n →∞⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦… =lim n →∞ 211ln 1n i i n n =⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑ =lim n →∞ 12ln 12lim n n i i n n →∞=⎛⎫+= ⎪⎝⎭∑ 11ln 1n i i n n =⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑=212ln d x x ⎰.解法二:lim n →∞ln =lim n →∞ 222112ln 111n n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦… =lim n →∞ 211ln 1n i i n n =⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑=lim n →∞ 12ln 1n i i n n =⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑ =2lim n →∞ 11ln 1n i i n n =⎛⎫+ ⎪⎝⎭∑=12ln(1)d x x +⎰.。
人教新课标A版选修2-2数学1.5定积分的概念同步练习D卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题;共30分)1. (2分) (2016高二下·三原期中) 定积分∫ sinxdx等于()A . 1B . 2C . ﹣1D . 02. (2分) (2017高二下·安阳期中) 曲线y=x2和曲线y2=x围成的图形面积是()A .B .C . 1D .3. (2分)设集合P={x|∫0x(3t2﹣10t+6)dt=0,x>0},则集合P的非空子集个数是()A . 2B . 3C . 7D . 84. (2分)如图,矩形OABC的四个顶点坐标依次为O(0,0),A(, 0),B(, 1),C(0,1),记线段OC,CB以及y=sinx(0)的图象围成的区域(图中阴影部分)为Ω,若向矩形OABC内任意投一点M,则点M落在区域Ω内的概率为()A .B .C .D .5. (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6. (2分) (2017高二下·荔湾期末) 直线x= ,x= ,y=0及曲线y=cosx所围成图形的面积是()A . 2B . 3C . πD . 2π7. (2分)若,则a的值是()A . 2B . 3C . 4D . 68. (2分)已知,,记则的大小关系是()A .B .C .D .9. (2分)一物体在力F(x)=4x-1(单位:N)的作用下,沿着与力F相同的方向,从x=1运动到x=3处(单位:m),则力F(x)所做的功为()A . 8(J)B . 10(J)C . 12(J)D . 14(J)10. (2分)边界在直线及曲线上的封闭的图形的面积为()A . 1C . 2D .11. (2分) (2016高二下·新洲期末) 由直线x=﹣,y=0与曲线y=sinx所围成的封闭图形的面积为()A .B .C .D . 112. (2分) (2016高二下·郑州期末) 由曲线y2=2x和直线y=x﹣4所围成的图形的面积()A . 21B . 16C . 20D . 1813. (2分) (2017高二下·沈阳期末) 如图,由曲线直线和轴围成的封闭图形的面积是()A .C .D .14. (2分)已知甲、乙两车由同一起点同时出发,并沿同一路线(假定为直线)行驶.甲车、乙车的速度曲线分别为(如右图所示).那么对于图中给定的,下列判断中一定正确的是()A . 在时刻,甲车在乙车前面B . t1时刻后,甲车在乙车后面C . 在时刻,两车的位置相同D . 时刻后,乙车在甲车前面15. (2分) (2018高二下·虎林期末) 由曲线与所围成的平面图形的面积是()A . 1B . 2C . 1.5D . 0.5二、填空题 (共5题;共5分)16. (1分) (2015高三上·秦安期末) (2﹣|1﹣x|)dx=________.17. (1分) (2018高二下·惠东月考) 定积分的值为________.18. (1分) (2015高二上·集宁期末) 曲线y=cosx(0≤x≤2π)与直线y=1所围成的图形面积是________.19. (1分)=________ .20. (1分)两曲线x﹣y=0,y=x2﹣2x所围成的图形的面积是________三、解答题 (共5题;共50分)21. (10分)平地上有一条水渠,其横断面是一段抛物线弧,如图,已知渠宽为 m,渠深为6m.(1)若渠中水深为m,求水面的宽,并计算水渠横断面上的过水面积;(2)为了增大水渠的过水量,现要把这条水渠改挖(不能填土)成横断面为等腰梯形的水渠,使水渠的底面与地面平行(不改变渠深),要使所挖土的土方量最少,请你设计水渠改挖后的底宽,并求出这个底宽.22. (5分)已知复数,且,求倾斜角为θ并经过点(﹣6,0)的直线l与曲线y=x2所围成的图形的面积.23. (10分) (2019高二下·海东月考) 如图:已知通过点(1,2),与有一个交点横坐标为,且 .(1)求与所围的面积与的函数关系;(2)当为何值时,取得最小值.24. (10分)已知==1,=,求下列定积分:(1);(2) .25. (15分) (2018高二下·通许期末) 已知函数,函数,(1)当时,求函数的表达式;(2)若时,函数在上的最小值是2,求a的值;(3)在(2)的条件下,求直线与函数的图象所围成图形的面积。
第一章导数及其应用1.5定积分的观点定积分的观点A 级基础稳固一、选择题1.已知∫a b f(x)dx= 6,则∫a b6f(x)dx= ()A. 6B. 6(b- a)C. 36D.不确立b b∫分析: a6f(x)dx=6∫ a f(x)dx=6×6=36.答案: Csin x, x∈( 0,π],1f(x)dx=()2.设 f(x)=则∫-1e x, x∈(-∞, 0],11xA.∫-1sin xdxB.∫-1e dx01x0x1C.∫-1sin xdx+∫0e dxD.∫-1e dx+∫0sin xdx分析:由定积分的性质知选项 D 正确.答案: D3.以下式子中不建立的是()分析:由定积分的几何意义知∫ π∫0πcos xdx=0,所以C不建立.0 sin xdx>0,答案: C4.由函数 y=- x 的图象 (图略 ),直线 x= 1、x= 0、y= 0 所围成的图形的面积可表示为()A.∫10(- x)dx0B.∫10|- x|dx1分析:由定积分的几何意义可知,所求图形面积S=-∫ 1(-x)dx=∫ 1|-x|dx.00答案: B5.以下命题不正确的选项是()A.若 f(x)是连续的奇函数,则a∫a f(x)dx=0-B.若 f(x)是连续的偶函数,则a a∫-a f(x)dx=2∫ 0f( x)dxC.若 f(x)在上连续且恒正,则∫a b f(x)dx> 0D.若 f(x)在上连续且∫a b f(x)dx> 0,则 f( x)在上恒正分析:对于选项 A,由于 f(x)是奇函数,所以图象对于原点对称,所以x 轴上方的面积和x 轴下方的面积相等,故积分是0,所以 A 正确;对于选项B,由于 f(x)是偶函数,所以图象对于 y 轴对称,故图象都在x 轴下方 (或上方 )且面积相等,故 B 正确; C 明显正确; D 选项中f (x) 也能够小于 0,但一定有大于0 的部分,且 f (x)> 0的曲线围成的面积比 f(x)< 0 的曲线围成的面积大.答案: D二、填空题6. (2015 湖·南卷 )∫02( x- 1)dx= ________.分析:由定积分的几何意义可得∫2(x-1)dx=0.答案: 07.∫13|x- 2|dx= ________.分析:依据定积分的几何意义,所求定积分表示的是y= |x- 2|和 x= 3, x=1 及 y= 0 所围成的图形的面积,即图中暗影部分面积.所以,∫31|x- 2|dx=12× 1× 1+12× 1× 1= 1.答案: 18.用定积分表示以下暗影部分的面积(不要求计算 ):图①图②图③(1)S1= ________________(图① );(2)S2= ________________(图② );(3)S3= ________________(图③ ).答案:三、解答题2 49.已知 ∫ 0e xdx = e , ∫0e x 3dx = e ,求以下定积分:2 4 (1)∫ e 0(2x + x 3)dx ; (2)∫ e 0(2x3 -x + 1)dx.4e3ee32e解: (1) ∫ 0(2x + x )dx = 2∫ 0xdx + ∫ 0x dx = e + .e3-x + 1)dx = 2∫e 3e ee 4 e 2(2)∫0(2x0x dx - ∫ 0xdx +∫01dx =-+ e.2 210.用定积分的几何意义求1- x 2 dx.解:由 y = 1-x 2 可知, x 2+ y 2= 1(y ≥0)的图象如图,由定积分的几何意义知1- x 2dx 等于圆心角为 120 °的弓形 CED 的面积与矩形ABCD 的面积之和.弓形 CED 面积为 S 1=1 2 21 π 32× π· 1 -2× 1× 1× sin π= -,334矩形 ABCD 面积为 S = 2× 3× 1= 3,222 2所以2π 3 + 3 π 3 1- x dx = -2 = + 4.34 3B 级 能力提高1.已知 t >0,若 ∫ 0t (2x - 2)dx =8,则 t = ( )A .1B .2C .3D .4分析:作出函数 f(x)=2x - 2 的图象与 x 轴交于点 A(1, 0),与 y 轴交于点 B(0,- 2),易求得 S △ OAB = 1,t1∫由于 0(2x - 2)dx =8,且 ∫ 0(2x - 2)dx =- 1,所以 t > 1,11× (t - 1)(2t - 2)= (t - 1) 2= 9,所以 t = 4.所以 S △ AEF =|AE ||EF |=22答案: D2.已知 f(x)是一次函数,其图象过点1∫(3, 4)且 0f(x)dx = 1,则 f(x)的分析式为 ________. 分析:设 f( x)= ax + b(a ≠0),由于 f(x)图象过 (3, 4)点,所以 3a + b = 4.① 又 ∫ 1∫ 11∫10f(x)dx = ∫10bdx = 2a + b = 1.② 0(ax + b)dx = a 0 xdx +62①②联立方程组,解得 a = 5,b = 5.6 2所以 f(x)= 5x +5.62答案: f(x)= x +23 . 利 用 定 积 分 的 几 何 意 义 , 求 ∫ - 2 f(x)dx +sin xcos xdx , 其 中 f (x) =2x - 1( x ≥0), 3x - 1( x < 0) .2解:∫- 2f(x)dx +sin xcos xdx =∫ - 2(3x - 1)dx +∫20(2x - 1)dx +sin xcos xdx ,由于 y = sin xcos x 为奇函数,所以sin xcos xdx= 0.利用定积分的几何意义,如下图,所以∫0-2(3x-1)dx=-7+1× 2=- 8;2∫20(2x- 1)dx=3+21× 1= 2.所以∫2-2f(x)dx+sin xcos xdx=- 6.。
新课标高二数学同步测试(7)—(2-2第一章1.5—1.7)
说明:本试卷分第一卷和第二卷两部分,第一卷74分,第二卷76分,共150分;答题时间120分钟.
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代
号填在题后的括号内(每小题5分,共50分).
1.将和式的极限)0(.......321lim
1
>+++++∞→p n n P p
p p p n 表示成定积分 ( )
A .
dx x ⎰1
01
B .
dx x p ⎰
1
C .dx x p ⎰1
0)1(
D .dx n x p
⎰1
0)(
2.下列等于1的积分是
( )
A .
dx x ⎰
1
B .dx x ⎰+1
)1(
C .dx ⎰
1
01
D .dx ⎰1
021
3.dx x |4|1
02
⎰
-=
( )
A .
321 B .322
C .
3
23
D .
3
25 4.已知自由落体运动的速率gt v =,则落体运动从0=t 到0t t =所走的路程为 ( )
A .3
2
0gt B .2
0gt
C .2
2
0gt
D .6
2
0gt
5.曲线]2
3,0[,cos π∈=x x y 与坐标周围成的面积 ( )
A .4
B .2
C .2
5
D .3 6.dx e e x x ⎰
-+1
)(=
( )
A .e e 1
+
B .2e
C .
e
2
D .e
e 1-
7.求由1,2,===y x e y x 围成的曲边梯形的面积时,若选择x为积分变量,则积分区间为( ) A .[0,2e ] B .[0,2] C .[1,2] D .[0,1] 8.由直线1,+-==x y x y ,及x轴围成平面图形的面积为
( )
A .()[]dy y y ⎰--1
1
B .
()[]dx x x ⎰-+-21
1
C .
()[]dy y y ⎰--210
1
D .()[]
dx x x ⎰
+--1
1 9.如果1N 力能拉长弹簧1cm ,为将弹簧拉长6cm ,所耗费的功是 ( )
A .0.18
B .0.26
C .0.12
D .0.28
10.将边长为1米的正方形薄片垂直放于比彼一时为ρ的液体中,使其上距液面距离为2
米,则该正方形薄片所受液压力为 ( )
A .⎰
3
2
dx x ρ
B .
()⎰+2
1
2dx x ρ
C .⎰
1
dx x ρ D .
()⎰+3
2
1dx x ρ
二、填空题:请把答案填在题中横线上(每小题6分,共24分). 11.将和式)21
.........2111(
lim n
n n n +++++∞
→表示为定积分 . 12.曲线1,0,2===y x x y ,所围成的图形的面积可用定积分表示为 .
13.由x y c o s =及x 轴围成的介于0与2π之间的平面图形的面积,利用定积分应表达为 . 14.按万有引力定律,两质点间的吸引力2
2
1r
m m k
F =,k为常数,21,m m 为两质点的质量,
r为两点间距离,若两质点起始距离为a,质点1m 沿直线移动至离2m 的距离为b处,
试求所作之功(b>a ) .
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤(共76分). 15.(12分)计算下列定积分的值 (1)⎰
--3
1
2
)4(dx x x ;(2)⎰-2
1
5)1(dx x ;
(3)
dx x x ⎰
+20
)sin (π;(4)dx x ⎰-22
2cos π
π;
16.(12分)求曲线x x x y 223++-=与x 轴所围成的图形的面积.
17.(12分)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.
18.(12分)一物体按规律x=bt3作直线运动,式中x为时间t内通过的距离,媒质的阻力正比于速度的平方.试求物体由x=0运动到x=a时,阻力所作的功.
19.(14分)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图形的面积.
(2)若直线x=-t(0<t<1=把y=f(x)的图象与两坐标轴所围成图形的面积二等分,求t 的值.
20.(14分)抛物线y=ax 2+bx 在第一象限内与直线x +y=4相切.此抛物线与x 轴所围
成的图形的面积记为S .求使S 达到最大值的a 、b 值,并求S max .
参考答案
一、
1.B ;2.C ;3.C ;4.C ;5.D ;6.D ;7.B ;8.C ;9.A ;10.A ;
二、11.dx x ⎰+1
011;12.dx x ⎰-102
)1(;13.dx x ⎰π20|cos |;14.)11(21b
a m km -; 三、
15.(1)
(2)
(3)
图
(4)
16.解:首先求出函数x x x y 223++-=的零点:11-=x ,02=x ,23=x .又易判断出在)0 , 1(-内,图形在x 轴下方,在)2 , 0(内,图形在x 轴上方,
所以所求面积为dx x x x A ⎰
-++--
=0
1 23)2(dx x x x ⎰
++-+
2
0 23)2(12
37=
17.解:焦点坐标为)0,(a F ,设弦AB 、CD 过焦点F ,且OF AB ⊥. 由图得知:FBD FBE AGF ACF S S S S >=>,故AFBDOA ACFDOA S S >. 所求面积为:22 0
2
3842
a dy a y a A a ⎰
=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛
-=. 18.解:物体的速度233)(bt bt dt
dx
V ='==.媒质阻力422229)3(t kb bt k kv F zu ===,其中k 为比例常数,k>0.
当x=0时,t=0;当x=a 时,31
1)(b
a
t t ==,又ds=vdt ,故阻力所作的功为
32
771303203027
27727)3(111b a k t kb dt bt k dt v k dt v kv ds F W t t t zu zu ====⋅==⎰⎰⎰⎰
19.解:(1)设f (x )=ax 2+bx +c ,则f ′(x )=2ax +b ,
又已知f ′(x )=2x +2 ∴a =1,b =2.
∴f (x )=x 2+2x +c
又方程f (x )=0有两个相等实根, ∴判别式Δ=4-4c =0,即c =1. 故f (x )=x 2+2x +1. (2)依题意,有所求面积=
3
1
|)31()12(01
23201
=++=++--⎰
x x x dx x x . (3)依题意,有
x x x x x x t t
d )12(d )12(2
021
++=++⎰⎰
---,
∴0
23123|)31(|)31(
t t x x x x x x ---++=++,-31t 3+t 2-t +31=3
1t 3-t 2+t ,2t 3-6t 2+6t -1=0, ∴2(t -1)3=-1,于是t =1-
32
1
. 评述:本题考查导数和积分的基本概念.
20.解 依题设可知抛物线为凸形,它与x 轴的交点的横坐标分别为x 1=0,x 2=-b/a ,所以
3
2
261)(b a dx bx ax S a
b =
+=⎰-
(1) 又直线x +y=4与抛物线y=ax 2+bx 相切,即它们有唯一的公共点,
由方程组⎩
⎨⎧+==+bx ax y y x 2
4
得ax 2+(b +1)x -4=0,其判别式必须为0,即(b +1)2+16a=0. 于是,)1(16
1
2+-
=b a 代入(1)式得: )0(,)1(6128)(43>+=b b b b S ,5
2)1(3)
3(128)(+-=
'b b b b S ; 令S'(b)=0;在b >0时得唯一驻点b=3,且当0<b <3时,S'(b)>0;当b >3时,S'(b)<0.故在b=3时,S(b)取得极大值,也是最大值,即a=-1,b=3时,S 取得最大值,且2
9
max =
S .。