高考数学一轮复习第三章导数及其应用第四节定积分与微积分基本定理课后作业理(2)

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高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 3.4 定积分与微积分基本定理真题演练集训 理 新人教A版(

高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 3.4 定积分与微积分基本定理真题演练集训 理 新人教A版(

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本定理真题演练集训理新人教A版1.[2014·陕西卷]定积分错误!(2x+e x)d x的值为( )A.e+2 B.e+1C.e D.e-1答案:C解析:错误!(2x+e x)d x=(x2+e x)错误!错误!=(1+e)-(0+e0)=e,故选C。

2.[2014·山东卷]直线y=4x与曲线y=x3在第一象限内围成的封闭图形的面积为() A.2错误!B.4错误!C.2 D.4答案:D解析:由4x=x3,解得x=0或x=2或x=-2(舍去),根据定积分的几何意义可知,直线y=4x与曲线y=x3在第一象限内围成的封闭图形的面积为错误!(4x-x3)d x=错误!错误!错误!=4.3.[2015·天津卷]曲线y=x2与直线y=x所围成的封闭图形的面积为________.答案:错误!解析:如图,阴影部分的面积即为所求.由错误!得A(1,1).故所求面积为S=错误!(x-x2)d x=错误!|错误!=错误!。

4.[2015·湖南卷]错误!(x-1)d x=________.答案:0解析:错误!(x-1)d x=错误!错误!错误!=(2-2)-0=0。

5.[2015·陕西卷]如图,一横截面为等腰梯形的水渠,因泥沙沉积,导致水渠截面边界呈抛物线型(图中虚线所示),则原始的最大流量与当前最大流量的比值为________.答案:1.2解析:建立如图所示的平面直角坐标系.由抛物线过点(0,-2),(-5,0),(5,0),得抛物线的函数表达式为y=225x2-2,抛物线与x轴围成的面积S1=错误!-5错误!d x=错误!,梯形面积S2=错误!=16。

北师大版版高考数学一轮复习第三章导数及其应用定积分与微积分基本定理教学案理

北师大版版高考数学一轮复习第三章导数及其应用定积分与微积分基本定理教学案理

一、知识梳理1.定积分的概念在错误!f(x)d x中,a,b分别叫作积分下限与积分上限,区间[a,b]叫作积分区间,f(x)叫作被积函数,x叫作积分变量,f(x)d x叫作被积式.2.定积分的性质(1)错误!kf(x)d x=k错误!f(x)d x(k为常数);(2)错误![f1(x)±f2(x)]d x=错误!f1(x)d x±错误!f2(x)d x;(3)错误!f(x)d x=错误!f(x)d x+错误!f(x)d x(其中a<c<b).3.微积分基本定理一般地,如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,且F′(x)=f(x),那么错误!f(x)d x=F(b)—F(a),这个结论叫作微积分基本定理,又叫作牛顿­莱布尼茨公式.其中F(x)叫作f(x)的一个原函数.为了方便,常把F(b)—F(a)记作F(x)错误!,即错误!f(x)d x=F(x)错误!=F(b)—F (a).常用结论1.定积分应用的常用结论当曲边梯形位于x轴上方时,定积分的值为正;当曲边梯形位于x轴下方时,定积分的值为负;当位于x轴上方的曲边梯形与位于x轴下方的曲边梯形面积相等时,定积分的值为零.2.若函数f(x)在闭区间[—a,a]上连续,则有(1)若f(x)为偶函数,则错误!f(x)d x=2错误!f(x)d x.(2)若f(x)为奇函数,则错误!f(x)d x=0.二、教材衍化1.设f(x)=错误!则错误!f(x)d x的值是()A.错误!x2d xB.错误!2x d xC.错误!x2d x+错误!2x d xD.错误!2x d x+错误!x2d x解析:选D.由分段函数的定义及定积分运算性质,得错误!f(x)d x=错误!2x d x+错误!x2d x.故选D.2.错误!错误!d x=________.解析:错误!错误!d x=ln(x—1)|错误!=ln e—ln 1=1.答案:13.若错误!(sin x—a cos x)d x=2,则实数a等于________.解析:由题意知(—cos x—a sin x)错误!=1—a=2,a=—1.答案:—14.汽车以v=(3t+2)m/s作变速直线运动时,在第1s至第2s间的1s内经过的位移是________m.解析:s=错误!(3t+2)d t=错误!错误!1=错误!×4+4—错误!=10—错误!=错误!(m).答案:错误!一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)设函数y=f(x)在区间[a,b]上连续,则错误!f(x)d x=错误!f(t)d t.()(2)若f(x)是偶函数,则错误!f(x)d x=2错误!f(x)d x.()(3)若f(x)是奇函数,则错误!f(x)d x=0.()(4)曲线y=x2与直线y=x所围成的区域面积是错误!(x2—x)d x.()答案:(1)√(2)√(3)√(4)×二、易错纠偏错误!错误!(1)误解积分变量致误;(2)不会利用定积分的几何意义求定积分;(3)f(x),g(x)的图象与直线x=a,x=b所围成的曲边图形的面积的表达式不清致错.1.定积分错误!(t2+1)d x=________.解析:错误!(t2+1)d x=(t2+1)x|错误!=2(t2+1)+(t2+1)=3t2+3.答案:3t2+32.错误!错误!d x=________解析:错误!错误!d x表示以原点为圆心,错误!为半径的错误!圆的面积,故错误!错误!d x=错误!π×(错误!)2=错误!.答案:错误!3.如图,函数y=—x2+2x+1与y=1相交形成一个闭合图形(图中的阴影部分),则该闭合图形的面积是________.解析:由错误!得x1=0,x2=2.所以S=错误!(—x2+2x+1—1)d x=错误!(—x2+2x)d x=错误!错误!=—错误!+4=错误!.答案:错误![学生用书P53]定积分的计算(多维探究)角度一利用微积分基本定理求定积分计算下列定积分:(1)错误!错误!d x;(2)错误!cos x d x;(3)错误!错误!d x.【解】(1)因为(ln x)′=错误!,所以错误!错误!d x=2错误!错误!d x=2ln x错误!=2(ln 2—ln 1)=2ln 2.(2)因为(sin x)′=cos x,所以错误!cos x d x=sin x错误!=sin π—sin 0=0.(3)因为(x2)′=2x,错误!′=—错误!,所以错误!错误!d x=错误!2x d x+错误!错误!d x=x2错误!+错误!错误!=错误!.角度二利用定积分的几何意义求定积分计算下列定积分:(1)错误!错误!d x;(2)错误!(3x3+4sin x)d x.【解】(1)根据定积分的几何意义,可知错误!错误!d x表示的是圆(x—1)2+y2=1的面积的错误!(如图中阴影部分).故错误!错误!d x=错误!.(2)设y=f(x)=3x3+4sin x,则f(—x)=3(—x)3+4sin(—x)=—(3x3+4sin x)=—f(x),所以f(x)=3x3+4sin x在[—5,5]上是奇函数.所以错误!(3x3+4sin x)d x=—错误!(3x3+4sin x)d x.所以错误!(3x3+4sin x)d x=错误!(3x3+4sin x)d x+错误!(3x3+4sin x)d x=0.错误!计算定积分的解题步骤(1)把被积函数变形为幂函数、正弦函数、余弦函数、指数函数与常数的积的和或差.(2)把定积分变形为求被积函数为上述函数的定积分.(3)分别用求导公式的逆运算找到一个相应的原函数.(4)利用微积分基本定理求出各个定积分的值,然后求其代数和.[提醒] 当被积函数的原函数不易求,而被积函数的图象与直线x=a,x=b,y=0所围成的曲边梯形的面积易求时,可利用定积分的几何意义求定积分.1.错误!e|x|d x的值为()A.2B.2eC.2e—2D.2e+2解析:选C.错误!e|x|d x=错误!e—x d x+错误!e x d x=—e—x错误!+e x错误!=[—e0—(—e)]+(e—e0)=—1+e+e—1=2e—2,故选C.2.错误!错误!d x=________.解析:错误!错误!d x=错误!错误!d x+错误!错误!x d x,错误!错误!x d x=错误!,错误!错误!d x表示四分之一单位圆的面积,为错误!,所以结果是错误!.答案:错误!利用定积分求平面图形的面积(师生共研)(一题多解)求由抛物线y2=2x与直线y=x—4围成的平面图形的面积.【解】如图所示,解方程组错误!得两交点的坐标分别为(2,—2),(8,4).法一:选取横坐标x为积分变量,则图中阴影部分的面积S可看作两部分面积之和,即S=2错误!错误!d x+错误!(错误!—x+4)d x=18.法二:选取纵坐标y为积分变量,则图中阴影部分的面积S=错误!错误!d y=18.错误!设阴影部分的面积为S,则对如图所示的四种情况分别有:(1)S=错误!f(x)d x.(2)S=—错误!f(x)d x.(3)S=错误!f(x)d x—错误!f(x)d x.(4)S=错误!f(x)d x—错误!g(x)d x=错误![f(x)—g(x)]d x.1.已知曲线C:y=x2+2x在点(0,0)处的切线为l,则由C,l以及直线x=1围成的区域的面积等于________.解析:因为y′=2x+2,所以曲线C:y=x2+2x在点(0,0)处的切线的斜率k=y′|x=0=2,所以切线方程为y=2x,所以由C,l以及直线x=1围成的区域如图中阴影部分所示,其面积S=错误!(x 2+2x—2x)d x=错误!x2d x=错误!错误!=错误!.答案:错误!2.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 轴与函数图象所围区域(图中阴影部分)的面积为错误!,则a的值为________.解析:f′(x)=—3x2+2ax+b,因为f′(0)=0,所以b=0,所以f(x)=—x3+ax2,令f (x)=0,得x=0或x=a(a<0).S阴影=—错误!(—x3+ax2)d x=错误!a4=错误!,所以a=—1.答案:—1定积分在物理中的应用(师生共研)(1)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v(t)=7—3t+错误!(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 5B.8+25ln 错误!C.4+25ln 5D.4+50ln 2(2)一物体在力F(x)=错误!(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)做的功为________J.【解析】(1)令v(t)=0得,3t2—4t—32=0,解得t=4错误!.汽车的刹车距离是错误!错误!d t=[7t—错误!t2+25ln(t+1)]错误!=4+25ln 5.(2)由题意知,力F(x)所做的功为W=错误!F(x)d x=错误!5d x+错误!(3x+4)d x=5×2+错误!错误!=10+错误!=36(J).【答案】(1)C (2)36错误!定积分在物理中的两个应用(1)求物体做变速直线运动的路程,如果变速直线运动物体的速度为v=v(t),那么从时刻t=a 到t=b所经过的路程s=错误!v(t)d t.(2)变力做功,一物体在变力F(x)的作用下,沿着与F(x)相同方向从x=a移动到x=b时,力F(x)所做的功是W=错误!F(x)d x.1.物体A以v=3t2+1(m/s)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v=10t(m/s)的速度与A同向运动,出发后,物体A追上物体B所用的时间t (s)为()A.3B.4C.5D.6解析:选C.因为物体A在t秒内行驶的路程为错误!(3t2+1)d t,物体B在t秒内行驶的路程为错误!10t d t,因为(t3+t—5t2)′=3t2+1—10t,所以错误!(3t2+1—10t)d t=(t3+t—5t2)错误!=t3+t—5t2=5,整理得(t—5)(t2+1)=0,解得t=5.2.设变力F(x)作用在质点M上,使M沿x轴正向从x=1运动到x=10,已知F(x)=x2+1且方向和x轴正向相同,则变力F(x)对质点M所做的功为________J(x的单位:m;力的单位:N).解析:变力F(x)=x2+1使质点M沿x轴正向从x=1运动到x=10所做的功为W=错误!F(x)d x=错误!(x2+1)d x,因为错误!′=x2+1,所以原式=342(J).答案:342[学生用书P274(单独成册)][基础题组练]1.定积分错误!(3x+e x)d x的值为()A.e+1B.eC.e—错误!D.e+错误!解析:选D.错误!(3x+e x)d x=错误!错误!=错误!+e—1=错误!+e.2.若f(x)=错误!f(f(1))=1,则a的值为()A.1B.2C.—1D.—2解析:选A.因为f(1)=lg 1=0,f(0)=错误!3t2d t=t3错误!=a3,所以由f(f(1))=1得a3=1,所以a=1.3.若f(x)=x2+2错误!f(x)d x,则错误!f(x)d x=()A.—1B.—错误!C.错误!D.1解析:选B.因为f(x)=x2+2错误!f(x)d x,所以错误!f(x)d x=错误!|错误!=错误!+2错误!f(x)d x,所以错误!f(x)d x=—错误!.4.设f(x)=错误!则错误!f(x)d x的值为()A.错误!+错误!B.错误!+3C.错误!+错误!D.错误!+3解析:选A.错误!f(x)d x=错误!错误!d x+错误!(x2—1)d x=错误!π×12+错误!错误!=错误!+错误!,故选A.5.由曲线y=x2和曲线y=错误!围成的一个叶形图如图所示,则图中阴影部分的面积为()A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!解析:选A.由错误!解得错误!或错误!所以阴影部分的面积为错误!(错误!—x2)d x=错误!.故选A.6.定积分错误!(x2+sin x)d x=________.解析:错误!(x2+sin x)d x=错误!x2d x+错误!sin x d x=2错误!x2d x=2·错误!错误!=错误!.答案:错误!7.错误!(x2tan x+x3+1)d x=________.解析:因为x2tan x+x3是奇函数.所以错误!(x2tan x+x3+1)d x=错误!1d x=x|错误!=2.答案:28.一物体受到与它运动方向相反的力:F(x)=错误!e x+x的作用,则它从x=0运动到x=1时F (x)所做的功等于________.解析:由题意知W=—错误!错误!d x=—错误!错误!=—错误!—错误!.答案:—错误!—错误!9.求下列定积分:(1)错误!错误!d x;(2)错误!(cos x+e x)d x.解:(1)错误!错误!d x=错误!x d x—错误!x2d x+错误!错误!d x=错误!错误!—错误!错误!+ln x错误!=错误!—错误!+ln 2=ln 2—错误!.(2)错误!(cos x+e x)d x=错误!cos x d x+错误!e x d x=sin x错误!+e x错误!=1—错误!.10.已知函数f(x)=x3—x2+x+1,求其在点(1,2)处的切线与函数g(x)=x2围成的图形的面积.解:因为(1,2)为曲线f(x)=x3—x2+x+1上的点,设过点(1,2)处的切线的斜率为k,则k=f′(1)=(3x2—2x+1)|x=1=2,所以过点(1,2)处的切线方程为y—2=2(x—1),即y=2x.y=2x与函数g(x)=x2围成的图形如图中阴影部分所示,由错误!可得交点A(2,4),O(0,0),故y=2x与函数g(x)=x2围成的图形的面积S=错误!(2x—x2)d x=错误!错误!=4—错误!=错误!.[综合题组练]1.由曲线xy=1,直线y=x,x=3所围成的封闭平面图形的面积为()A.错误!B.4—ln 3C.4+ln 3D.2—ln 3解析:选B.画出平面图形,根据图形确定积分的上、下限及被积函数.由曲线xy=1,直线y=x,x=3所围成的封闭的平面图形如图所示:由错误!得错误!或错误!由错误!得错误!故阴影部分的面积为错误!错误!d x=错误!错误!=4—ln 3.2.设函数f(x)=ax2+c(a≠0),若错误!f(x)d x=f(x0),0≤x0≤1,则x0的值为________.解析:错误!f(x)d x=错误!(ax2+c)d x=错误!错误!=错误!a+c=f(x0)=ax错误!+c,所以x错误!=错误!,x0=±错误!.又因为0≤x0≤1,所以x0=错误!.答案:错误!3.错误!(错误!+e x—1)d x=________.解析:错误!(错误!+e x—1)d x=错误!错误!d x+错误!(e x—1)d x.因为错误!错误!d x表示单位圆的上半部分的面积,所以错误!错误!d x=错误!.而错误!(e x—1)d x=(e x—x)错误!=(e1—1)—(e—1+1)=e—错误!—2,所以错误!(错误!+e x—1)d x=错误!+e—错误!—2.答案:错误!+e—错误!—24.若函数f(x)在R上可导,f(x)=x3+x2f′(1),则错误!f(x)d x=________.解析:因为f(x)=x3+x2f′(1),所以f′(x)=3x2+2xf′(1).所以f′(1)=3+2f′(1),解得f′(1)=—3.所以f(x)=x3—3x2.故错误!f(x)d x=错误!(x3—3x2)d x=错误!错误!=—4.答案:—45.如图,在曲线C:y=x2,x∈[0,1]上取点P(t,t2),过点P作x轴的平行线l.曲线C与直线x=0,x=1及直线l围成的图形包括两部分,面积分别记为S1,S2.当S1=S2时,求t的值.解:根据题意,直线l的方程是y=t2,且0<t<1.结合题图,得交点坐标分别是A(0,0),P(t,t2),B(1,1).所以S1=错误!(t2—x2)d x=错误!错误!=t3—错误!t3=错误!t3,0<t<1.S2=错误!(x2—t2)d x=错误!错误!=错误!—错误!=错误!t3—t2+错误!,0<t<1.由S1=S2,得错误!t3=错误!t3—t2+错误!,所以t2=错误!.又0<t<1,所以t=错误!.所以当S1=S2时,t=错误!.。

高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 3.3 定积分与微积分基本定理 理

高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 3.3 定积分与微积分基本定理 理

第三章导数及其应用 3.3 定积分与微积分基本定理理1.定积分的概念在ʃb a f(x)d x中,a,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.定积分的性质(1)ʃb a kf(x)d x=kʃb a f(x)d x(k为常数);(2)ʃb a[f1(x)±f2(x)]d x=ʃb a f1(x)d x±ʃb a f2(x)d x;(3)ʃb a f(x)d x=ʃc a f(x)d x+ʃb c f(x)d x(其中a<c<b).3.微积分基本定理一般地,如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,且F′(x)=f(x),那么ʃb a f(x)d x=F(b)-F(a),这个结论叫做微积分基本定理,又叫做牛顿—莱布尼茨公式.为了方便,常把F(b)-F(a)记作F(x)|b a,即ʃb a f(x)d x=F(x)|b a=F(b)-F(a).【知识拓展】1.定积分应用的常用结论当曲边梯形位于x轴上方时,定积分的值为正;当曲边梯形位于x轴下方时,定积分的值为负;当位于x轴上方的曲边梯形与位于x轴下方的曲边梯形面积相等时,定积分的值为零.2.函数f(x)在闭区间[-a,a]上连续,则有(1)若f(x)为偶函数,则ʃa-a f(x)d x=2ʃa0f(x)d x.(2)若f(x)为奇函数,则ʃa-a f(x)d x=0.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)设函数y=f(x)在区间[a,b]上连续,则ʃb a f(x)d x=ʃb a f(t)d t.( √)(2)若函数y=f(x)在区间[a,b]上连续且恒正,则ʃb a f(x)d x>0.( √)(3)若ʃb a f(x)d x<0,那么由y=f(x),x=a,x=b以及x轴所围成的图形一定在x轴下方.( ×)(4)微积分基本定理中的F(x)是唯一的.( ×)(5)曲线y =x 2与y =x 所围成图形的面积是ʃ10(x 2-x )d x .( × )1.(2017·福州质检)ʃ10(e x+2x )d x 等于( ) A .1 B .e -1 C .e D .e +1 答案 C解析 ʃ10(e x +2x )d x =(e x +x 2)|10=e +1-1=e.2.直线y =4x 与曲线y =x 3在第一象限内围成的封闭图形的面积为( ) A .2 2 B .4 2 C .2 D .4 答案 D解析 如图,y =4x 与y =x 3的交点为A (2,8),图中阴影部分即为所求图形面积.S 阴=ʃ20(4x -x 3)d x=(2x 2-14x 4)|20=8-14×24=4,故选D.3.(教材改编)汽车以v =(3t +2)m/s 作变速直线运动时,在第1 s 至第2 s 间的1 s 内经过的位移是( )A.132 m B .6 m C.152 m D .7 m 答案 A解析 s =ʃ21(3t +2)d t =(32t 2+2t )|21=32×4+4-(32+2) =10-72=132(m).4.若ʃT 0x 2d x =9,则常数T 的值为________.答案 3解析 ʃT 0x 2d x =13x 3|T 0=13T 3=9,∴T =3.5.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ∈[0,1],1x,x ,e](e 为自然对数的底数),则ʃe0f (x )d x 的值为________.答案 43解析 ʃe 0f (x )d x =ʃ10x 2d x +ʃe 11xd x=13x 3|10+ln x |e1=13+ln e =43.题型一 定积分的计算例1 (1)(2016·九江模拟)若ʃ10(2x +λ)d x =2(λ∈R ),则λ等于( ) A .0 B .1 C .2 D .-1 (2)定积分ʃ2-2|x 2-2x |d x 等于( ) A .5 B .6 C .7 D .8 答案 (1)B (2)D解析 (1)ʃ10(2x +λ)d x =(x 2+λx )|10=1+λ=2, 所以λ=1. (2)ʃ2-2|x 2-2x |d x=ʃ0-2(x 2-2x )d x +ʃ20(2x -x 2)d x =(x 33-x 2)|0-2+(x 2-x 33)|20 =83+4+4-83=8. 思维升华 运用微积分基本定理求定积分时要注意以下几点: (1)对被积函数要先化简,再求积分;(2)求被积函数为分段函数的定积分,依据定积分“对区间的可加性”,先分段积分再求和; (3)对于含有绝对值符号的被积函数,要先去掉绝对值号再求积分.(1)若π20(sin cos )d 2x a x x ⎰-=,则实数a 的值为( ) A .-1 B .1 C .- 3 D. 3(2)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ∈[0,1],2-x ,x ,2],则ʃ20f (x )d x 等于( )A.34B.45C.56D.67 答案 (1)A (2)C 解析 ππ220(1)(sin cos )d (cos sin )|x a x x x a x ⎰-=--=0-a -(-1-0)=1-a =2, ∴a =-1.(2)ʃ20f (x )d x =ʃ10x 2d x +ʃ21(2-x )d x =13x 3|10+(2x -12x 2)|21 =13+(4-12×4)-(2-12) =56. 题型二 定积分的几何意义命题点1 利用定积分的几何意义计算定积分 例2 (1)计算:ʃ313+2x -x 2d x =________. (2)若ʃm -2-x 2-2x d x =π4,则m =________. 答案 (1)π (2)-1解析 (1)由定积分的几何意义知,ʃ313+2x -x 2d x 表示圆(x -1)2+y 2=4和x =1,x =3,y =0围成的图形的面积,∴ʃ313+2x -x 2d x =14×π×4=π. (2)根据定积分的几何意义ʃm-2-x 2-2x d x 表示圆(x +1)2+y 2=1和直线x =-2,x =m 和y =0围成的图形的面积,又ʃm -2-x 2-2x d x =π4为四分之一圆的面积, 结合图形知m =-1. 命题点2 求平面图形的面积例3 (2017·青岛月考)由曲线xy =1,直线y =x ,y =3所围成的封闭平面图形的面积为______. 答案 4-ln 3解析 由xy =1,y =3可得交点坐标为(13,3).由xy =1,y =x 可得交点坐标为(1,1), 由y =x ,y =3得交点坐标为(3,3),由曲线xy =1,直线y =x ,y =3所围成图形的面积为1312311113311(3)d (3)d (3ln )|(3)|2x x x x x x x x -+-=-+-⎰⎰ =(3-1-ln 3)+(9-92-3+12)=4-ln 3.思维升华 (1)根据定积分的几何意义可计算定积分; (2)利用定积分求平面图形面积的四个步骤①画出草图,在直角坐标系中画出曲线或直线的大致图象; ②借助图形确定出被积函数,求出交点坐标,确定积分的上、下限; ③把曲边梯形的面积表示成若干个定积分的和; ④计算定积分,写出答案.(1)定积分ʃ39-x 2d x 的值为( ) A .9π B .3π C.94π D.92π (2)由曲线y =2x 2,直线y =-4x -2,直线x =1围成的封闭图形的面积为________. 答案 (1)C (2)163解析 (1)由定积分的几何意义知ʃ309-x 2d x 是由曲线y =9-x 2,直线x =0,x =3,y =0围成的封闭图形的面积,故ʃ39-x 2d x =π·324=94π,故选C.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x 2,y =-4x -2,解得x =-1,依题意可得,所求的封闭图形的面积为ʃ1-1(2x 2+4x +2)d x =(23x 3+2x 2+2x )|1-1=(23×13+2×12+2×1)-[23×(-1)3+2×(-1)2+2×(-1)]=163. 题型三 定积分在物理中的应用例4 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v (t )=7-3t +251+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 113C .4+25ln 5D .4+50ln 2答案 C解析 令v (t )=0,得t =4或t =-83(舍去),∴汽车行驶距离s =ʃ40(7-3t +251+t )d t =[7t -32t 2+25ln(1+t )]|4=28-24+25ln 5=4+25ln 5. 思维升华 定积分在物理中的两个应用(1)变速直线运动的位移:如果变速直线运动物体的速度为v =v (t ),那么从时刻t =a 到t =b 所经过的路程s =ʃba v (t )d t .(2)变力做功:一物体在变力F (x )的作用下,沿着与F (x )相同方向从x =a 移动到x =b 时,力F (x )所做的功是W =ʃba F (x )d x .一物体在变力F (x )=5-x 2(力单位:N ,位移单位:m)作用下,沿与F (x )成30°方向作直线运动,则由x =1运动到x =2时,F (x )做的功为( ) A. 3 J B.233 J C.433 J D .2 3 J答案 C解析 ʃ21F (x )cos 30°d x =ʃ2132(5-x 2)d x =⎪⎪⎪⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫5x -13x 3×3221=433,∴F (x )做的功为43 3 J.4.利用定积分求面积典例 由抛物线y =x 2-1,直线x =0,x =2及x 轴围成的图形面积为________. 错解展示解析 所求面积S =ʃ20(x 2-1)d x =(13x 3-x )|20=23.答案 23现场纠错解析 如图所示,由y =x 2-1=0,得抛物线与x 轴的交点分别为(-1,0)和(1,0). 所以S =ʃ20|x 2-1|d x =ʃ10(1-x 2)d x +ʃ21(x 2-1)d x =(x -x 33)|1+(x 33-x )|21=(1-13)+[83-2-(13-1)]=2.答案 2纠错心得 利用定积分求面积时要搞清楚定积分和面积的关系;定积分可正可负,而面积总为正.1.π220sin d 2xx ⎰等于( ) A .0 B.π4-12 C.π4-14 D.π2-1 答案 B 解析ππ222001cos sin d d 22x x x x -=⎰⎰π2011π1(sin )|.2242x x =-=- 2.ʃ101-x 2d x 的值为( ) A.14 B.π4 C.12 D.π2 答案 B解析 ʃ11-x 2d x 的几何意义为以(0,0)为圆心, 以1为半径的圆位于第一象限的部分,圆的面积为π, 所以ʃ101-x 2 d x =π4. 3.(2016·南昌模拟)若ʃa1(2x +1x)d x =3+ln 2(a >1),则a 的值是( )A .2B .3C .4D .6 答案 A解析 由题意知ʃa 1(2x +1x)d x =(x 2+ln x )|a 1=a 2+ln a -1=3+ln 2,解得a =2.4.定积分ʃ20|x -1|d x 等于( ) A .1 B .-1 C .0 D .2 答案 A解析 ʃ20|x -1|d x =ʃ10|x -1|d x +ʃ21|x -1|d x =ʃ10(1-x )d x +ʃ21(x -1)d x =(x -x 22)|10+(x 22-x )|21=(1-12)+(222-2)-(12-1)=1.5.由曲线f (x )=x 与y 轴及直线y =m (m >0)围成的图形的面积为83,则m 的值为( )A .2B .3C .1D .8 答案 A解析 22333200228(()|,333m m S m x mx x m m ==-=-=⎰解得m =2.6.若S 1=ʃ21x 2d x ,S 2=ʃ211xd x ,S 3=ʃ21e xd x ,则S 1,S 2,S 3的大小关系为( )A .S 1<S 2<S 3B .S 2<S 1<S 3C .S 2<S 3<S 1D .S 3<S 2<S 1答案 B解析 方法一 S 1=13x 3|21=83-13=73,S 2=ln x |21=ln 2<ln e =1,S 3=e x |21=e 2-e≈2.72-2.7=4.59,所以S 2<S 1<S 3.方法二 S 1,S 2,S 3分别表示曲线y =x 2,y =1x,y =e x与直线x =1,x =2及x 轴围成的图形的面积,通过作图易知S 2<S 1<S 3.7.π)d 4x x +=________.答案 2解析 依题意得π)d 4x x +ππ220(sin cos )d (sin cos )|x x x x x =+=-⎰=(sin π2-cos π2)-(sin 0-cos 0)=2.8.由直线x =-π3,x =π3,y =0与曲线y =cos x 所围成的封闭图形的面积为________.答案3解析 所求面积ππ33ππ33cos d sin |S x x x --==⎰=sin π3-(-sin π3)= 3.*9.(2016·湖北省重点中学高三阶段性统一考试)若函数f (x )在R 上可导,f (x )=x 3+x 2f ′(1),则ʃ20f (x )d x =________.答案 -4解析 因为f (x )=x 3+x 2f ′(1), 所以f ′(x )=3x 2+2xf ′(1).所以f ′(1)=3+2f ′(1),解得f ′(1)=-3. 所以f (x )=x 3-3x 2.故ʃ2f (x )d x =ʃ20(x 3-3x 2)d x =(x 44-x 3)|20=-4.10.已知f (a )=ʃ10(2ax 2-a 2x )d x ,则函数f (a )的最大值为________.答案 29解析 f (a )=ʃ10(2ax 2-a 2x )d x =(23ax 3-12a 2x 2)|10=-12a 2+23a ,由二次函数的性质可得f (a )max =-232-12=29. 11.求曲线y =x ,y =2-x ,y =-13x 所围成图形的面积.解 由⎩⎨⎧y =x ,y =2-x得交点A (1,1);由⎩⎪⎨⎪⎧y =2-x ,y =-13x 得交点B(3,-1).故所求面积S =ʃ10⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13x d x +ʃ31⎝⎛⎭⎪⎫2-x +13x d x 32123201211()|(2)|363x x x x =++- =23+16+43=136. 12.(2016·武汉模拟)如图,矩形OABC 的四个顶点依次为O (0,0),A (π2,0),B (π2,1),C (0,1),记线段OC ,CB 以及y =sin x (0≤x ≤π2)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 ,求点M 落在区域Ω内的概率.解 阴影部分的面积为π20π(1sin )d 1,2x x -=-⎰矩形的面积是π2×1=π2, 所以点M 落在区域Ω内的概率为π2-1π2=1-2π. *13.已知函数y =F (x )的图象是折线段ABC ,其中A (0,0),B (12,5),C (1,0),求函数y =xF (x )(0≤x ≤1)的图象与x 轴围成的图形的面积.解 由题意,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 10x ,0≤x ≤12,-10x +10,12<x ≤1, 则xF (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 10x 2,0≤x ≤12,-10x 2+10x ,12<x ≤1,所以函数y =xF (x )(0≤x ≤1)的图象与x 轴围成的图形的面积为11122323122101022101010d (1010)d |(5)|33x x x x x x x x +-+=+-⎰⎰ =103×18+(5-103)-(54-103×18)=54.。

第三章导数及其应用3-4定积分与微积分基本定理(理)

第三章导数及其应用3-4定积分与微积分基本定理(理)



(4)公式法:套用公式求定积分,避免繁琐 的运算,是求定积分常用的方法. (5)定义法:用定义求定积分是最基本的求 定积分方法.

[例1] 用定积分的定义求由y=3x,x=0,x =1,y=0
[解析] (1)分割:把区间[0,1]等分成n个小区间
i-1 i 1 n ,n (i=1,2,…,n).其长度为Δx= n ,把曲边
2x
1 2 1 1-1|x|dx=2 xdx=2× x |0 =1; 解析:(1) 2
1 0
1 1 3 1 -3 2 (2) x +x4dx= 3x -3x 1
2 1

2
8 1 1 1 21 = - - + = . 3 3 3×8 3 8
=(x
2
1 3 3 32 3 +3x)|-1 - x |-1 = . 3 3
32 答案: 3

点评:利用定积分求平面图形的面积时,关 键是将待求面积的平面图形看成可求积分的 平面图形的和或差,还要注意待求面积的平 面图形在y轴上方还是下方,以确定积分的 正负.
由曲线y= x,y=x2所围成图形的面积为____.
b a b a
n -1 i =0
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)dx叫做被积 式.此时称函数f(x)在区间[a,b]上可积.
对定义的几点说明:
b f(x)dx是一个常数. (1)定积分
a
(2)用定义求定积分的一般方法是: ①分割区间:将区间分为n个小区间,实际应用 中常常是n等分区间[a,b]; ②近似代替:取点ξi∈[xi-1,xi];
b-a ③求和: f(ξi)· ; n i=1

近年高考数学一轮复习第三章导数及其应用3.3定积分与微积分基本定理练习理(2021年整理)

近年高考数学一轮复习第三章导数及其应用3.3定积分与微积分基本定理练习理(2021年整理)

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§3。

3 定积分与微积分基本定理考纲解读分析解读1。

了解微积分基本定理,会求函数的定积分。

2。

理解定积分的几何意义,会求曲边梯形的面积。

3.本节在高考中分值为5分左右,属中低档题。

五年高考考点一定积分的计算1。

(2014陕西,3,5分)定积分(2x+e x)dx的值为( )A.e+2 B。

e+1C.eD.e—1答案C2。

(2013江西,6,5分)若S1=()A.S1〈S2〈S3B。

S2〈S1〈S3C。

S2〈S3〈S1 D.S3〈S2〈S1答案B教师用书专用(5-7)3.(2014湖北,6,5分)若函数f(x),g(x)满足f(x)g(x)dx=0,则称f(x),g(x)为区间[-1,1]上的一组正交函数.给出三组函数:①f(x)=sinx,g(x)=cosx;②f(x)=x+1,g(x)=x-1;③f(x)=x,g(x)=x2。

其中为区间[—1,1]上的正交函数的组数是()A。

0 B。

1 C.2 D.3答案C考点二定积分的意义1.(2014山东,6,5分)直线y=4x与曲线y=x3在第一象限内围成的封闭图形的面积为()A.2B.4C.2D.4答案D2。

(2013湖北,7,5分)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v (t)=7-3t+(t的单位:s,v的单位:m/s)行驶至停止。

高考数学一轮复习 第三章 第4课时 定积分与微积分基本定理 理

高考数学一轮复习 第三章 第4课时 定积分与微积分基本定理 理

(3)2|3-2x|dx 1
(4)y= 1-x2,∴x2+y2=1,y≥0.
∴1
1-x2dx 几何意义为14个圆的面积.
0
∴1
1-x2dx=14π.
0
【答案】
(1)134-ln2
(2)-14
1 (3)2
π (4)4
探究1 (1)计算一些简单的定积分,解题的步骤是: ①把被积函数变形为幂函数、正弦函数、余弦函数、指 数函数与常数的积的和或差; ②把定积分变形为求被积函数为上述函数的定积分; ③分别用求导公式找到一个相应的原函数; ④利用微积分基本定理求出各个定积分的值; ⑤计算原始定积分的值. (2)对于不便求出被积函数的原函数的,可考虑用定积分 的几何意义求解.
1.定积分的定义 如果函数f(x)在区间[a,b]上连续,用分点a= x0<x1<…<xi-1<xi<…<xn=b,将区间[a,b]等分成n个小区 间,在每个区间[xi-1,xi]上取一点ξi(i=1,2,…,n),作和式

,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]上定积分,记作
A.e+2
B.e+1
C.e
D.e-1
答案 C
解析 选 C.
1(2x+ex)dx=(x2+ex)|10=(1+e)-(0+e0)=e,因此
0
4.若1f(x)dx=1,2f(x)dx=-1,则2f(x)dx=________.
0
0
1
答案 -2
解析 ∵2f(x)dx=1f(x)dx+2f(x)dx,
0
0
,即
b
f(x)dx=
a

高三一轮 第三章3.3 定积分与微积分基本定理

高三一轮 第三章3.3 定积分与微积分基本定理

思维升华
计算定积分的解题步骤 (1)把被积函数变形为幂函数、正弦函数、余弦函数、指数函数与常数的积 的和或差. (2)把定积分变形为求被积分函数为上述函数的定积分. (3)分别用求导公式的逆运算找到一个相应的原函数. (4)利用微积分基本定理求出各个定积分的值,然后求其代数和.
多维探究
题型二 定积分的几何意义
(3)ʃ 20|1-x|dx;
解 ʃ 20|1-x|dx=ʃ 10(1-x)dx+ʃ 21(x-1)dx =x-12x210+12x2-x21 =1-12-0+12×22-2-12×12-1=1. (4)ʃ 21e2x+1xdx; 解 ʃ 21e2x+1xdx=ʃ 12e2xdx+ʃ 121xdx = 12e2x21+ln x21=12e4-12e2+ln 2-ln 1 =12e4-12e2+ln 2.
x 轴下方.( × ) (4)曲线 y=x2 与 y=x 所围成图形的面积是 ʃ 01(x2-x)dx.( × )
1 2 3 4 5 67
题组二 教材改编 2.[P66A 组 T14]ʃ e2+1x-1 1dx=__1__. 解析 ʃ e2+1x-1 1dx=ln(x-1)|e2+1=ln e-ln 1=1.
为__2__3_-__2_3π__.
解析 令 2sin x=1,得 sin x=12,
当 x∈[0,π]时,得 x=6π或 x=56π,

所以所求面积S=
6 π
(2sin x-1)dx
6

=(-2cos x-x) |π6 2
6
3 2π . 3
师生共研
题型三 定积分在物理中的应用
例3 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v(t) =7-3t+ 25 (t的单位:s,v的单位:m/s)行驶至停止.在此期间汽车继续

课标通用2018年高考数学一轮复习第三章导数及其应用3.4定积分与微积分基本定理学案理2017101

课标通用2018年高考数学一轮复习第三章导数及其应用3.4定积分与微积分基本定理学案理2017101

§3.4 定积分与微积分基本定理考纲展示► 1.了解定积分的实际背景,了解定积分的基本思想,了解定积分的概念. 2.了解微积分基本定理的含义.考点1 定积分的计算1.定积分的定义一般地,如果函数f (x )在区间[a ,b ]上连续,用分点a =x 0<x 1<…<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 =1nb -anf (ξi ),当n →∞时,上述和式无限接近某个________,这个________叫做函数f (x )在区间[a ,b ]上的定积分,记作⎠⎛ab f (x )d x .答案:常数 常数 2.定积分的相关概念在⎠⎛ab f (x )d x 中,________与________分别叫做积分下限与积分上限,区间________叫做积分区间,函数________叫做被积函数,________叫做积分变量,________叫做被积式.答案:a b [a ,b ] f (x ) x f (x )d x 3.定积分的性质(1)⎠⎛a b kf (x )d x =________(k 为常数);(2)⎠⎛ab [f 1(x )±f 2(x )]d x =____________;(3)________=⎠⎛a c f (x )d x +⎠⎛cb f (x )d x (其中a <c <b ).答案:k ⎠⎛a b f (x )d x ⎠⎛a b f 1(x )d x ±⎠⎛ab f 2(x )d x⎠⎛abf (x )d x 4.定积分的几何意义如图:设阴影部分面积为S . (1)S =⎠⎛ab f (x )d x ;(2)S =________; (3)S =____________;(4)S =⎠⎛a b f (x )d x -⎠⎛a b g (x )d x =⎠⎛ab [f (x )-g (x )]d x .答案:(2)-⎠⎛a b f (x )d x (3)⎠⎛a c f (x )d x -⎠⎛cb f (x )d x5.微积分基本定理如果F ′(x )=f (x ),且f (x )在[a ,b ]上可积,则⎠⎛ab f (x )d x =________.其中F (x )叫做f (x )的一个原函数.可以把F (b )-F (a )记为F (x ) b a ,即⎠⎛ab f (x )d x =F (x ) ba =________.答案:F (b )-F (a ) F (b )-F (a )奇函数、偶函数的定积分.(1)如果f (x )是[-a ,a ]上的连续的偶函数,则⎠⎛-a a f (x )d x =________.(2)如果f (x )是[-a ,a ]上的连续的奇函数,则⎠⎛-aa f (x )d x =________. 答案:(1)2⎠⎛0a f (x )d x (2)0[典题1] 求下列定积分: (1)⎠⎛01(-x 2+2x )d x ;(2)⎠⎛0π(sin x -cos x )d x ;(3)⎠⎛12⎝⎛⎭⎪⎫e 2x +1x d x ; (4) ⎠⎜⎛0π21-sin 2x d x .[解] (1)⎠⎛01(-x 2+2x )d x =⎠⎛01(-x 2)d x +⎠⎛012x d x =-13x 310+x 210=-13+1=23.(2)⎠⎛0π(sin x -cos x )d x=⎠⎛0πsin x d x -⎠⎛0πcos x d x=(-cos x ) π0-sin x π0=2. (3)⎠⎛12⎝⎛⎭⎪⎫e 2x +1x d x =⎠⎛12e 2xd x +⎠⎛121xd x=12e 2x 21+ln x 21=12e 4-12e 2+ln 2-ln 1 =12e 4-12e 2+ln 2. (4) ⎠⎜⎛0 π21-sin 2x d x =⎠⎜⎛0π4|sin x -cos x |d x=⎠⎜⎛0π4 (cos x -sin x )d x +⎠⎜⎜⎛π4π2(sin x -cos x )d x =(sin x +cos x ) ⎪⎪⎪⎪π4+(-cos x -sin x )⎪⎪⎪⎪π2π4=2-1+(-1+2)=22-2.[题点发散1] 若将本例(1)中的“-x 2+2x ”换为“|2x -1|”,如何求解?解:⎠⎛01|2x -1|d x =⎠⎜⎛012 (1-2x )d x +⎠⎜⎛121(2x -1)d x =(x -x 2) ⎪⎪⎪⎪12+(x 2-x ) ⎪⎪⎪⎪112=14+14=12. [题点发散2] 若将本例(1)中的“-x 2+2x ”改为“-x 2+2x ”,如何求解?解:⎠⎛01-x 2+2x d x 表示y =-x 2+2x 与x =0,x =1及y =0所围成的图形的面积.由y=-x 2+2x ,得(x -1)2+y 2=1(y ≥0),故⎠⎛01-x 2+2x d x 表示圆(x -1)2+y 2=1的面积的14,即⎠⎛01-x 2+2x d x =π4.[点石成金] 1.运用微积分基本定理求定积分时要注意以下几点: (1)对被积函数要先化简,再求积分;(2)求被积函数为分段函数的定积分,依据定积分“对区间的可加性”,分段积分再求和; (3)对于含有绝对值符号的被积函数,要先去掉绝对值符号再求积分; (4)注意用“F ′(x )=f (x )”检验积分的对错. 2.根据定积分的几何意义可利用面积求定积分.1.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ∈[0,1],2-x ,x ∈,2],则⎠⎛02f (x )d x =( )A.34 B .45 C.56 D .不存在答案:C 解析:如图,⎠⎛02f (x )d x =⎠⎛01x 2d x +⎠⎛12(2-x )d x =13x 3⎪⎪⎪10+⎝⎛⎭⎪⎫2x -12x 2⎪⎪⎪21=13+⎝⎛⎭⎪⎫4-2-2+12=56.2.定积分⎠⎛039-x 2d x 的值为________.答案:9π4解析:由定积分的几何意义知,⎠⎛039-x 2d x 是由曲线y =9-x 2,直线x =0,x =3,y=0围成的封闭图形的面积.故⎠⎛39-x 2d x =π·324=9π4.3.[2017·湖北重点中学高三阶段性统一考试]若函数f (x )在R 上可导,f (x )=x 3+x 2f ′(1),则⎠⎛02f (x )d x =________.答案:-4解析:因为f (x )=x 3+x 2f ′(1),所以f ′(x )=3x 2+2xf ′(1).所以f ′(1)=3+2f ′(1),解得f ′(1)=-3.所以f (x )=x 3-3x 2.故⎠⎛02f (x )d x =⎠⎛02(x 3-3x 2)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x44-x 320=-4.考点2 运用定积分求平面图形的面积[典题2] (1)已知曲线y =x ,y =2-x ,y =-13x 所围成图形的面积为S ,则S =________.[答案]136[解析] 由⎩⎨⎧y =x ,y =2-x得交点A (1,1);由⎩⎪⎨⎪⎧y =2-x ,y =-13x 得交点B (3,-1).故所求面积S =⎠⎛01⎝⎛⎭⎪⎫x +13x d x +⎠⎛13⎝⎛⎭⎪⎫2-x +13x d x=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫23x 32 +16x 210+⎝⎛⎭⎪⎫2x -13x 231=23+16+43=136. (2)已知曲线y =x 2与直线y =kx (k >0)所围成的曲边图形的面积为43,则k =________.[答案] 2[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2,y =kx ,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =k ,y =k 2,则曲线y =x 2与直线y =kx (k >0)所围成的曲边梯形的面积为⎠⎛0k (kx -x 2)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2x 2-13x 3⎪⎪⎪k0=k 32-13k 3=43,即k 3=8,∴k =2. [点石成金] 1.利用定积分求曲线围成图形的面积的步骤: (1)画出图形; (2)确定被积函数;(3)确定积分的上、下限,并求出交点坐标;(4)运用微积分基本定理计算定积分,求出平面图形的面积.2.求解时,注意要把定积分与利用定积分计算的曲线围成图形的面积区别开:定积分是一个数值(极限值),可为正,可为负,也可为零,而平面图形的面积在一般意义上总为正.1.由曲线y =sin x ,y =cos x 与直线x =0,x =π2所围成的平面图形的面积是( )A .1B .π4C.223D .22-2答案:D解析:由sin x =cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,解得x =π4,故图中阴影部分的面积S =⎠⎜⎛0π4 (cos x -sin x )d x +⎠⎜⎜⎛π4π2 (sin x -cos x )d x =(sin x +cos x ) ⎪⎪⎪⎪π4+(-cos x -sin x )⎪⎪⎪⎪π2π4=sin π4+cos π4-cos 0+⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫-cos π2-sin π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫-cos π4-sin π4 =22-2.(本题也可利用图形的对称性求解)2.[2017·山东日照模拟]如图,由两条曲线y =-x 2,y =-14x 2及直线y =-1所围成的平面图形的面积为________.答案:43解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =-x 2,y =-1,得交点A (-1,-1),B (1,-1).由⎩⎪⎨⎪⎧y =-14x 2,y =-1得交点C (-2,-1),D (2,-1).∴面积S =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎠⎛01⎝ ⎛⎭⎪⎫-14x 2+x 2d x +⎠⎛12⎝ ⎛⎭⎪⎫-14x 2+1d x =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 3410+⎝ ⎛⎭⎪⎫x -x 31221=43.考点3 定积分在物理中的应用[典题3] [2017·湖北武汉调研]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v (t )=7-3t +251+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 5B .8+25ln 113C .4+25ln 5D .4+50ln 2[答案] C[解析] 令v (t )=0,得t =4或t =-83(舍去),∴汽车行驶距离s =⎠⎛04⎝ ⎛⎭⎪⎫7-3t +251+t d t=⎣⎢⎡⎦⎥⎤7t -32t 2++t 4=28-24+25ln 5=4+25ln 5(m). [点石成金] 定积分在物理中的两个应用(1)变速直线运动的位移:如果变速直线运动物体的速度为v =v (t ),那么从时刻t =a 到t =b 所经过的路程s =⎠⎛ab v (t )d t .(2)变力做功:一物体在变力F (x )的作用下,沿着与F (x )相同方向从x =a 移动到x =b 时,力F (x )所做的功是W =⎠⎛ab F (x )d x .一物体在力F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧5,0≤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 )做的功为________焦.答案:36解析:由题意知,力F (x )所做的功为W =⎠⎛04F (x )d x =⎠⎛025d x +⎠⎛24(3x +4)d x=5×2+⎝ ⎛⎭⎪⎫32x 2+4x 42=10+⎣⎢⎡⎦⎥⎤32×42+4×4-⎝ ⎛⎭⎪⎫32×22+4×2=36(焦).[方法技巧] 1.求定积分的方法(1)利用定义求定积分(定义法),可操作性不强.(2)利用微积分基本定理求定积分步骤如下:①求被积函数f (x )的一个原函数F (x );②计算F (b )-F (a ).(3)利用定积分的几何意义求定积分. 2.求曲边多边形面积的步骤(1)画出草图,在直角坐标系中画出曲线或直线的大致图形. (2)借助图形确定被积函数,求出交点坐标,确定积分的上限、下限. (3)将曲边梯形的面积表示为若干个定积分之和. (4)计算定积分.[易错防范] 1.被积函数若含有绝对值号,应先去绝对值号,再分段积分. 2.若积分式子中有几个不同的参数,则必须先分清谁是被积变量. 3.定积分式子中隐含的条件是积分上限大于积分下限.4.定积分的几何意义是曲边梯形的面积,但要注意:面积非负,而定积分的结果可以为负.5.将要求面积的图形进行科学而准确的划分,可使面积的求解变得简捷.真题演练集训1.[2014·陕西卷]定积分⎠⎛01(2x +e x)d x 的值为( )A .e +2B .e +1C .eD .e -1答案:C解析:⎠⎛01(2x +e x )d x =(x 2+e x ) 10=(1+e)-(0+e 0)=e ,故选C.2.[2014·山东卷]直线y =4x 与曲线y =x 3在第一象限内围成的封闭图形的面积为( ) A .2 2 B .4 2 C .2 D .4答案:D解析:由4x =x 3,解得x =0或x =2或x =-2(舍去),根据定积分的几何意义可知,直线y =4x 与曲线y =x 3在第一象限内围成的封闭图形的面积为⎠⎛02(4x -x 3)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2-14x 420=4.3.[2015·天津卷]曲线y =x 2与直线y =x 所围成的封闭图形的面积为________. 答案:16解析:如图,阴影部分的面积即为所求.由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x 2,y =x ,得A (1,1).故所求面积为S =⎠⎛01(x -x 2)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-13x 3|10=16. 4.[2015·湖南卷]⎠⎛02(x -1)d x =________. 答案:0解析:⎠⎛02(x -1)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-x 20=(2-2)-0=0. 5.[2015·陕西卷]如图,一横截面为等腰梯形的水渠,因泥沙沉积,导致水渠截面边界呈抛物线型(图中虚线所示),则原始的最大流量与当前最大流量的比值为________.答案:1.2解析:建立如图所示的平面直角坐标系.由抛物线过点(0,-2),(-5,0),(5,0),得抛物线的函数表达式为y =225x 2-2,抛物线与x 轴围成的面积S 1=⎠⎛5-5⎝ ⎛⎭⎪⎫2-225x 2d x =403,梯形面积S 2=+2=16.最大流量比为S 2∶S 1=1.2.课外拓展阅读探究定积分与不等式交汇问题[典例][2016·湖南长沙模拟]如图,矩形OABC 内的阴影部分是由曲线f (x )=sin x ;x ∈(0,π)及直线x =a ,a ∈(0,π)与x 轴围成,向矩形OABC 内随机投掷一点,若落在阴影部分的概率为14,则a 的值是( )A.7π12 B .2π3 C.3π4 D .5π6[审题视角] 先运用定积分求出阴影部分的面积,再利用几何概型概率计算公式求出概率.[解析] 由已知S 矩形OABC =a ×6a=6, 而阴影部分的面积为S =⎠⎛0a sin x d x =(-cos x ) a0=1-cos a , 依题意有SS 矩形OABC =14,即1-cos a 6=14, 解得cos a =-12,又a ∈(0,π), 所以a =2π3.故选B. [答案] B定积分还可与其他知识交汇,如与二项式定理、数列等知识交汇.方法点睛。

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学 习 资 料 汇编
【创新方案】2017届高考数学一轮复习 第三章 导数及其应用 第四
节 定积分与微积分基本定理课后作业 理
[全盘巩固]
一、选择题
1.∫π20sin 2x
2
d x =( )
A .0 B.π4-12
C.π4-14
D.π
2
-1
2.设f(x)=⎩⎪⎨⎪

x 2
,x∈[0,1],1
x ,,e ](其中e 为自然对数的底数),则⎠⎛0
e f(x)d x 的值为
( )
A.43 B .2 C .1 D.2
3
3.曲线y =2
x 与直线y =x -1及x =4所围成的封闭图形的面积为( )
A .2ln 2
B .2-ln 2
C .4-ln 2
D .4-2ln 2
4.若S 1=⎠⎛1
21
x d x ,S 2=⎠⎛1
2(ln x +1)d x ,S 3=⎠
⎛1
2x d x ,则S 1,S 2,S 3的大小关系为( )
A .S 1<S 2<S 3
B .S 2<S 1<S 3
C .S 1<S 3<S 2
D .S 3<S 1<S 2
5.曲线y =x 2
+2与直线5x -y -4=0所围成的图形的面积为( ) A.12 B.13 C.16 D.19
二、填空题
6.已知函数f(x)=3x 2
+2x +1,若⎠
⎛1-1f(x)d x =2f(a)(a>0)成立,则a =________.
8.设a>0.若曲线y =x 与直线x =a ,y =0所围成封闭图形的面积为a 2
,则a =________. 三、解答题 9.求下列定积分.
10.已知函数f(x)=x 3
-x 2
+x +1,求其在点(1,2)处的切线与函数g(x)=x 2
围成的图形的面积.
[冲击名校]
1.如图,由曲线y =x 2
和直线y =t 2
(0<t<1),x =1,x =0所围成的图形(阴影部分)的面积的最小值是( )
A.14
B.12 C .1 D .2
2.若函数f(x),g(x)满足⎠
⎛1-1f(x)g(x)d x =0,则称f(x),g(x)为区间[-1,1]上的
一组正交函数.给出三组函数:
①f(x)=sin 12x ,g(x)=cos 12x ;
②f(x)=x +1,g(x)=x -1; ③f(x)=x ,g(x)=x 2
.
其中为区间[-1,1]上的正交函数的组数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3
3.曲线y =1x +2x +2e 2x
,直线x =1,x =e 和x 轴所围成的区域的面积是________.
4.
如图所示,由抛物线y =-x 2
+4x -3及其在点A(0,-3)和点B(3,0)处的切线所围成的图形的面积为________.
5.已知二次函数f(x)=ax 2
+bx +c ,直线l 1:x =2,直线l 2:y =-t 2
+8t(其中0≤t≤2,t 为常数),若直线l 1,l 2与函数f(x)的图象以及l 2,y 轴与函数f(x)的图象所围成的封闭图形(阴影部分)如图所示.
(1)求a ,b ,c 的值;
(2)求阴影面积S 关于t 的函数S(t)的解析式.
答 案 [全盘巩固]
一、选择题 1.
2.
3.
解析:选D 由曲线y =2
x 与直线y =x -1联立,解得x =-1,x =2,如图所示,故所
求图形的面积为S =⎠
⎛2
4(x -1-2
x )d x =
=4-2ln 2.
4.解析:选A 如图,分别画出对应图形,比较围成图形的面积,易知选A .
5.
二、填空题
6.解析:∵⎠⎛1-1f(x)d x =⎠
⎛1-1(3x 2+2x +1)d x =(x 3+x 2+x) =4,∴2(3a 2
+2a +
1)=4,即3a 2
+2a -1=0,解得a =13或a =-1(舍去),所以a =13
.
答案:1
3
7.
答案:π2
8.解析:由题意知⎠⎛0
a x d x =a 2
,又
⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭
⎪⎫23x 32′=x ,则23x 32a
0=a 2, 即23a 32=a 2,所以a =4
9. 答案:49
三、解答题 9.
10.
解:∵(1,2)为曲线f(x)=x 3
-x 2
+x +1上的点, 设过点(1,2)处的切线的斜率为k , 则k =f′(1)= (3x 2
-2x +1)| x =1=2,
∴过点(1,2)处的切线方程为y -2=2(x -1), 即y =2x.
y =2x 与函数g(x)=x 2
围成的图形如图:
由⎩
⎪⎨
⎪⎧
y =x 2
,y =2x 可得交点A(2,4).
∴y=2x 与函数g(x)=x 2
围成的图形的面积 S =∫20(2x -x 2
)d x =⎝
⎛⎭⎪⎫x 2-13x 3| 20=4-83=43.
[冲击名校]
1.解析:选A 设图中阴影部分的面积为S(t),则S(t)=∫t
0(t 2
-x 2
)dx +∫1
t (x 2
-t 2
)dx =43t 3-t 2+13.由S′(t)=2t(2t -1)=0,得t =1
2
为S(t)在区间(0,1)上的最小值点,此时S(t)min =S ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=14
.
2.
3.解析:由题意得,所求面积为∫e 1⎝ ⎛⎭
⎪⎫1
x +2x +2e 2x dx =
∫e 11x dx +∫e 12xdx +∫e 12e 2x dx =ln x |e 1+x 2|e 1+e 2x |e 1=(1-0)+(e 2-1)+(e 2e -e 2)=e 2e
. 答案:e 2e
4.解析:由题意,知抛物线y =-x 2
+4x -3在点A 处的切线斜率是k 1=y′|x =0=4,在点B 处的切线斜率是k 2=y′|x =3=-2.因此,抛物线过点A 的切线方程为y =4x -3,过点B 的切线方程为y =-2x +6.
设两切线相交于点M ,由⎩
⎪⎨
⎪⎧
y =4x -3,
y =-2x +6,
消去y ,得x =32,即点M 的横坐标为3
2
.
在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32上,直线y =4x -3在曲线y =-x 2
+4x -3的上方;在区间⎣⎢⎡⎦
⎥⎤32,3上,直
线y =-2x +6在曲线y =-x 2
+4x -3的上方.
因此,所求的图形的面积是
答案:94
5.解:(1)由图形可知二次函数的图象过点(0,0),(8,0),并且f(x)的最大值为16,则⎩⎪⎨⎪⎧
c =0,a·82
+b·8+c =0,4ac -b 2
4a =16,
解得⎩⎪⎨⎪

a =-1,
b =8,
c =0,
即a 的值为-1,b 的值为8,c 的值为0.
(2)由(1)知,f(x)的解析式为f(x)=-x 2
+8x.
由⎩
⎪⎨⎪⎧
y =-t 2
+8t ,
y =-x 2
+8x ,得x 2
-8x -t(t -8)=0,
∴x 1=t ,x 2=8-t.
∵0≤t≤2,∴直线l 2与f(x)的图象的位于l 1左侧的交点坐标为(t ,-t 2
+8t),由定积分的几何意义知:
S(t)=∫t
0[(-t 2
+8t)-(-x 2
+8x)]d x +∫2
t [(-x 2
+8x)-(-t 2
+8t)]d x =(-t 2

8t)x --x 3
3+4x 2t
0+⎣⎢⎡⎦
⎥⎤⎝ ⎛⎭
⎪⎫-x 3
3+4x 2-
-t 2

2t
=-43t 3+10t 2-16t +403.
敬请批评指正。

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