高中数学选修2-2 同步练习 定积分的概念+微积分基本定理+定积分的简单应用(解析版)
第一章 导数及其应用
1.5 定积分的概念 1.6 微积分基本定理 1.7 定积分的简单应用
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. 1.当n 的值很大时,函数2()f x x =在区间,[
]1i i
n n
-上的值可以用下列函数值近似代替的是 A .()1f n B .()2
f n
C .()f i n
D .()0f
【答案】C
【解析】用区间,[]1i i
n n
-内的任意一个函数值都可近似代替这个区间对应的函数值.故选C . 2.
π20
(sin )d x x x -=?
A .2
π14-
B .2π18-
C .2π8
D .2
π18
+
【答案】B 【解析】
ππ2
222
00
1π(sin )(cos )|128
d x x x x x +=-=-?
.故选B .
3.若2
2
11
d s x x =
?
,1
22
d 1
s x
x =?
,132d e x s x =?,则123s s s ,,的大小关系为
A .123s s s <<
B .213s s s <<
C .231s s s <<
D .321s s s <<
【答案】B
4.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
【答案】A
5.物体A 以231(m /s)v t =+的速度在一直线l 上运动,物体B 在直线l 上,且在物体A 的正前方5m 处,同时以10(m /s)v t =的速度与A 同向运动,出发后物体A 追上物体B 所用时间(s)t 为 A .3s B .4s C .5s
D .6s
【答案】C
【解析】物体A 经过s t 行驶的路程为2
(31)d t
t t +?,物体B 经过s t 行驶的路程为0
10d t
t t ?,
则有
2323200
(3110)(d 5)|55t
t t t t t t t t t t +-=++-=-=?
,解得5t =.故选C .
6.一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25
()731v t t +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
【答案】C
【解析】令v(t)=0得,3t2?4t?32=0,解得t=4(
8
3
t=-舍去
) .
汽车的刹车距离是
424
253
(73)d[725ln(1)]|425ln5
12
t+t t t t
t
-=-++=+
+
?.故选C.
7.已知函数()sin()1(0)
2
f x
x??
π
=--<<,且
2
3
[()1]d0
f x
x
π
+=
?,则函数()
f x的一个零点为
A.
5
6
π
B.
3
π
C.
6
π
D.
7
12
π
【答案】A
二、填空题:请将答案填在题中横线上.
8.已知函数()
f x为偶函数,且6
()d8
f x x=
?,则66()d
f x x
-
=
?________________.【答案】16
【解析】因为函数()
f x为偶函数,所以66
60
()d2()d16
f x x f x x
-
==
??.
9.若
π
2
(sin cos 2
)d x
x a x
-=
?,则实数a=________________.
【答案】1
-
【解析】取()cos sin
F x x a x
=--,则()sin cos
F x x a x
'=-,
所以
π
2
π
2
(sin cos )(cos sin)|
d12
x a x
x x a x a
=
---=-+=
?,解得1
a=-.
10.已知函数
2
2
1
3,[3,0]
3
()
9,(0,3]
x x
f x
x x
?
-+∈-
?
=?
?-∈
?
,则
3
3
()d
f x x
-
=
?________________.【答案】
9π
6
4
+
【解析】
303
22
330
1
()d(3)d9d
3
f x x x x x x
--
=-++-
???,
其中023 3
11
(3)d(
39
x x x
-
-+=-+
?03
3)6
x
-
=,
32
9d
x x
-
?由定积分的几何意义可知,其表示半径为3的圆的面积的
4
1
,即
9π
4
,故
3
3
9π
()d6
4
f x x
-
=+
?.
11.如图,在边长为1的正方形OABC内,阴影部分由曲线2(
,01)
y x y x x
==≤≤围成,在正方形内随机取一点,且此点取自阴影部分的概率是a,则函数
3
1
(
log,
()
),
3
x
x x a
f x
x a
≥
?
?
=?
<
??
的值域为________________.【答案】[)
1,
-+∞
12.由曲线1
xy=以及直线y x
=,3
y=所围成的封闭图形的面积为________________.【答案】4ln3
-
【解析】画出草图(图略),
方法1:所求面积
11
1
1
3
3
11
(3)d22(3ln)|24ln3
2
S x x x
x
=-+??=-+=-
?.
方法2:所求面积
323
1
1
11
()d(ln)|4ln3
2
S y y y y
y
=-=-=-
?.
13.已知
12
()d1
x m x
+=
?,则函数2
()log(2)
m
f x
x x
=-的单调递减区间是________________.【答案】(0,1]
【解析】∵
12
()d1
x m x
+=
?,∴310
1
()1
3
x mx
+=,解得
2
3
m=,故2
2
3
()log(2)
x
f x x
=-,
令2
()2(2)g x x x x x =-=-,令()0g x >,解得02x <<,
而()g x 的图象的对称轴为1x =,故()g x 在(0,1]上单调递增,在(1,2)上单调递减, 又2
013
m <=
<,故函数()f x 的单调递减区间是(0,1]. 14.若函数)(x f ,)(x g 满足
1
1
()()d 0f x g x x -=?
,则称)(x f ,)(x g 为区间]1,1[-上的一组正交函数.现
给出三组函数: ①x x g x x f 2
1
cos )(,21sin
)(==; ②1)(,1)(-=+=x x g x x f ; ③2)(,)(x x g x x f ==.
其中为区间]1,1[-的正交函数的组数是________________. 【答案】2
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.计算下列定积分:
(1)
2
1
1
(e )d x
x
x +?
;
(2)
π6π6
(sin 2)d x x x -+?
.
【答案】(1)2e ln 2e +-;(2)0.
【解析】(1)因为1(e ln )e x
x x x '+=+,所以22
1211(e )e ln )|e ln 2(e d x x x x x
++=+=-?.
(2)因为2
cos sin 2()x x x x '-+=+,所以
2
ππ6
6ππ6
6
d ((sin 2)cos )|0x x x x x --+-+==?
.
16.如图,求曲线1
,2,3
y x y x y x =
=-=-所围成图形的面积.
【答案】
136
.
17.设()f x ax b =+,
1
21
[()]d 1f x x -=?
,求()f a 的取值范围.
【答案】219
[,]212
-
. 【解析】由题可得2
2
2
2
2
()2[()]f ax b a x b b x a x =+=++,
取23
221()3F x a x abx b x =
++,则22()x F a x '=+22abx b +, 所以12111232222
[()]d (13|12)23
a x abx
b x a f x b x --++==+=?,
即22263a b +=,且22
22
b -
≤≤
所以2
2
23119
()36)1(322
f a a b b b b =+=-++
=--+. 由2222b -
≤≤知219()212f a -≤≤,故()f a 的取值范围为219
[,]212
-.
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、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:?b a dx 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?b a dx 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.?b a dx 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 b a >=?,在图(2)中:0s dx )x (f b a <=?,在图(3)中:dx )x (f b a ?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?b a dx x f )(,仅当在区间[a ,b]上f (x )恒正时,其面积才等于?b a dx 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)???±=±b a b a b a dx )x (g dx )x (f dx )]x (g )x (f [ (2)??=b a b a dx x f k dx x kf )()(,(k 为常数) (3)???+=b c b a c a dx x f dx x f dx x f )()()( (4)若在区间[a , b ]上,?≥≥b a dx x f x f 0)(,0)(则 推论:(1)若在区间[a ,b ]上,??≤≤b a b a dx x g dx x f x g x f )()(),()(则 (2)??≤b a b a dx x f dx x f |)(||)(| (3)若f (x )是偶函数,则??=-a a a dx x f dx x f 0)(2)(,若f (x )是奇函数,则0)(=?-a a dx x f 4. 微积分基本定理: 一般地,若)()()(],[)(),()('a F b F dx x f b a x f x f x F b a -==?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
定积分的概念(教学内容)
授课题目定积分的概念 课时数1课时 教学目标理解定积分的基本思想和概念的形成过程,掌握解决积分学问题的“四步曲”。 重点与难点重点:定积分的基本思想方法,定积分的概念形成过程。难点:定积分概念的理解。 学情分析我所教授的学生从知识结构上来说属于好坏差别很大,有的接受新知识很快,有的很慢,有的根本听不懂,基 于这些特点,结合教学内容,我以板书教学为主,多媒 体教学为辅,把概念较强的课本知识直观化、形象化, 引导学生探索性学习。 教材分析本次课是学生学习完导数和不定积分这两个概念后的学习,定积分概念的建立为微积分基本定理的引出做了铺 垫,起到了承上启下的作用。而且定积分概念的引入体 现着微积分“无限分割、无穷累加”“以直代曲、以不变 代变”的基本思想。所以无论从内容还是数学思想方面, 本次课在教材中都处于重要的地位。 教学方法根据对学生的学情分析,本次课主要采用案例教学法,问题驱动教学法,讲与练互相结合,以教师的引导和讲 解为主,同时充分调动学生学习的主动性和思考问题的 积极性。
教学手段 传统教学与多媒体资源相结合。 课程资源 同济大学《高等数学》(第七版)上册 教学内容与过程 一、定积分问题举例 1、曲边梯形的面积 设)(x f y =在区间],[b a 上非负连续。由)(,0,,x f y y b x a x ====所围成的图形称为曲边梯形(见下图),求其面积A ,具体计算步骤如下: (1)分割:在区间],[b a 中任意插入1-n 个分点 b x x x x x a n n =<<<<<=-1210Λ 把],[b a 分成n 个小区间 ],[,],,[],,[12110n n x x x x x x -Λ 它们的长度依次为:n x x x ???,,,21Λ (2)近似代替:区间],[1i i x x -对应的第i 个小曲边梯形面积,)(i i i x f A ?≈?ξ ]).,[(1i i i x x -∈?ξ (3)求和:曲边梯形面积∑∑==?≈?=n i i i n i i x f A A 1 1 )(ξ (4)取极限:曲边梯形面积,)(lim 10∑=→?=n i i i x f A ξλ其中 }.,,m ax {1n x x ??=Λλ 2、变速直线运动路程 设物体做直线运动,已知速度)(t v v =是时间间隔],[21T T 上的非负连续函数,计算这段时间内物体经过的路程s ,具体计算步骤与上相似 x a b y o 1x i x 1-i x i ξ
定积分与微积分基本定理练习题及答案
定积分与微积分基本定理练习题及答案 1.(2011·宁夏银川一中月考)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 [分析] 根据定积分的几何意义,确定积分上、下限和被积函数. [解读] 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 =??0 1(x -x2)dx. 2.(2010·山东日照模考)a =??02xdx ,b =??02exdx ,c =??02sinxdx ,则a 、b 、c 的大小关系 是( ) A .a 定积分与微积分基本定理(理) 基础巩固强化 1.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 =?? ?0 1(x 2-x )d x B .S =?? ?0 1 (x -x 2)d x C .S =?? ?0 1 (y 2-y )d y D .S =??? 1 (y - y )d y [答案] B [分析] 根据定积分的几何意义,确定积分上、下限和被积函数. [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 =?? ?0 1 (x -x 2)d x . 2.如图,阴影部分面积等于( ) A .2 3 B .2-3 [答案] C [解析] 图中阴影部分面积为 S =??? -3 1 (3-x 2 -2x )d x =(3x -1 3x 3-x 2)|1 -3=32 3. 4-x 2d x =( ) A .4π B .2π C .π [答案] C [解析] 令y =4-x 2,则x 2+y 2=4(y ≥0),由定积分的几何意义知所求积分为图中阴影部分的面积, ∴S =1 4×π×22=π. 4.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 .在t 1时刻,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 [答案] A [解析] 判断甲、乙两车谁在前,谁在后的问题,实际上是判断在t 0,t 1时刻,甲、乙两车行驶路程的大小问题.根据定积分的几何意义知:车在某段时间内行驶的路程就是该时间段内速度函数的定积1-定积分与微积分基本定理(理)含答案版
定积分及微积分基本定理练习题及答案