2014届高考数学试题大冲关 定积分与微积分基本定理 理
2014届高考数学三轮冲刺全员必做训练题:17定积分与微积分基本定理

第Ⅰ组:全员必做题1. ⎠⎛01(e x+2x )d x 等于( )A .1B .e -1C .eD .e +12.从空中自由下落的一物体,在第一秒末恰经过电视塔顶,在第二秒末物体落地,已知自由落体的运动速度为v =gt (g 为常数),则电视塔高为( )A.12g B .g C.32g D .2g3.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,-1≤x <0,cos x ,0≤x ≤π2的图像与x 轴所围成的封闭图形的面积为( )A.32 B .1 C .2D.124.(2014·郑州模拟)如图,曲线y =x 2和直线x =0,x =1,y =14所围成的图形(阴影部分)的面积为( )A.23B.13C.12D.145.(2013·江西高考)若S 1=⎠⎛12x 2d x ,S 2=⎠⎛121x d x ,S 3=⎠⎛12e x d 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 16.(2014·吉林模拟)设函数f (x )=ax 2+c (a ≠0),若⎠⎛01f (x )d x =f (x 0),0≤x 0≤1,则x 0的值为______.7.(2014·济宁一模)如图,长方形的四个顶点为O (0,0),A (2,0),B (2,4),C (0,4),曲线y =ax 2经过点B ,现将一质点随机投入长方形OABC中,则质点落在图中阴影区域的概率是________.8.(2014·珠海模拟)由三条曲线y =x 2,y =x 24,y =1所围成的封闭图形的面积为________.9.求下列定积分. (1)21⎰⎝ ⎛⎭⎪⎫x -x 2+1x d x ;(2)-π⎰(cos x +e x)d x .10.已知f (x )为二次函数,且f (-1)=2,f ′(0)=0,10⎰f (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.第Ⅱ组:重点选做题1.已知函数f (x )=-x 3+ax 2+bx (a ,b ∈R )的图像如图所示,它与x 轴在原点处相切,且x 轴与函数图像所围区域(图中阴影部分)的面积为112,则a 的值为________. 2.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________.答 案第Ⅰ组:全员必做题1.选C10⎰(e x +2x )d x =(e x +x 2)|01=(e 1+1)-e 0=e.2.选C 由题意知电视塔高为⎠⎛12gt d t =12gt 221=2g -12g =32g .3.选A S =-1⎰(x +1)d x +20π⎰cos x d x=⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2+x 0-1+sin x |20π=32. 4.选D 由⎩⎪⎨⎪⎧y =14,y =x 2⇒x =12或x =-12(舍),所以阴影部分面积S =120⎰214-x ⎛⎫ ⎪⎝⎭d x +112⎰⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-14d x =13201143x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭-+⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3-14x 112=14. 5.选B S 1=13x 3⎪⎪⎪21=83-13=73,S 2=ln x ⎪⎪⎪21=ln 2<ln e =1,S 3=e x⎪⎪⎪21=e2-e≈2.72-2.7=4.59,所以S 2<S 1<S 3.6.解析:10⎰f (x )d x =10⎰(ax 2+c )d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫13ax 3+cx ⎪⎪⎪10=13a +c =f (x 0)=ax 20+c ,∴x 20=13,x 0=±33. 又∵0≤x 0≤1,∴x 0=33. 答案:337.解析:∵y =ax 2过点B (2,4),∴a =1, ∴所求概率为1-20⎰x 2d x 2×4=23. 答案:238.解析:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2,y =1,和⎩⎪⎨⎪⎧y =x 24,y =1,得交点坐标(-1,1),(1,1),(-2,1),(2,1).则S =22212201d 1d 44x x x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+-⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎰⎰-=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫14x 3|10+x |21-⎝ ⎛⎭⎪⎫112x 3|21=43. 答案:439.解:(1)21⎰⎝⎛⎭⎪⎫x -x 2+1x d x =21⎰x d x -21⎰x 2d x +21⎰1x d x =x 22|21-x 33|21+ln x |21=32-73+ln 2=ln 2-56.(2)0-π⎰(cos x +e x)d x =0-π⎰cos x d x +0-π⎰e x d x =sin x |0-π+e x |0-π=1-1eπ. 10.解:(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 =2,b =0,即⎩⎪⎨⎪⎧c =2-a ,b =0,∴f (x )=ax 2+2-a . 又1⎰f (x )d x =1⎰(ax 2+2-a )d x=⎣⎢⎡⎦⎥⎤13ax 3+-ax |10=2-23a =-2,∴a =6,从而f (x )=6x 2-4. (2)∵f (x )=6x 2-4,x ∈[-1,1]. ∴当x =0时,f (x )min =-4; 当x =±1时,f (x )max =2. 第Ⅱ组:重点选做题1.解析:f ′(x )=-3x 2+2ax +b ,∵f ′(0)=0, ∴b =0,∴f (x )=-x 3+ax 2,令f (x )=0, 得x =0或x =a (a <0).S 阴影=-0a ⎰(-x 3+ax 2)d x =112a 4=112, ∴a =-1. 答案:-12.解析:由题意得,所求面积为e⎰1x+2x+2e2x d x=e1⎰1x d x+e1⎰2x d x+e1⎰2e2x d x=ln x|e1+x2|e1+e2x|e1=(1-0)+1(e2-1)+(e2e-e2)=e2e.答案:e2e。
(聚焦典型)2014届高三数学一轮复习《定积分与微积分基本定理》理 新人教B版

[第16讲 定积分与微积分基本定理](时间:35分钟 分值:80分)基础热身1.∫π20(x -sin x)d x 等于( )A .π24-1B .π28-1 C .π28 D .π28+1 2.下列各命题中,不正确的是( )A .若f(x)是连续的奇函数,则⎠⎛-aa f(x)d x =0B .若f(x)是连续的偶函数,则⎠⎛-aaf(x)d x =2⎠⎛0a f (x )d xC .若f(x)在[a ,b]上连续且恒正,则⎠⎛ab f(x)d x>0D .若f(x)在[a ,b]上连续,且⎠⎛ab f(x)d x>0,则f(x)在[a ,b]上恒正3.设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,0≤x<1,1,1<x≤2,则定积分⎠⎛02f(x)d x =( )A .83B .2C .43D .134.曲线y =x 3与直线y =x 所围成图形的面积为( ) A .13 B .12 C .1 D .2能力提升5.[2013·湖南卷] 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( )A .12B .1C .32D . 3 6.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 .7127.如果1 N 的力能拉长弹簧1 cm ,为了将弹簧拉长6 cm ,所耗费的功为( ) A .0.18 J B .0.26 J C .0.12 J D .0.28 J8.若y =⎠⎛0x (sin t +cos t sin t)d t ,则y 的最大值是( )A .1B .2C .-72D .09.[2013·东北名校二模] ⎠⎛01⎝⎛⎭⎪⎫8π1-x 2+6x 2d x =________.10.[2013·陕西卷] 设f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,x>0,x +⎠⎛0a 3t 2d t ,x ≤0,若f(f(1))=1,则a =________.11.[2013·漳州模拟] 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________.12.(13分)计算下列定积分:(1)⎠⎛03π1-cos 2x d x ;(2)⎠⎛011x 2+3x +2d x ;(3)⎠⎛12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 2d x ;(4)⎠⎛01()e x -e -x 2d x.难点突破13.(12分)已知点P 在曲线y =x 2-1上,它的横坐标为a(a>0),由点P 作曲线y =x 2的切线PQ(Q 为切点).(1)求切线PQ 的方程;(2)求证:由上述切线与y =x 2所围成图形的面积S 与a 无关.课时作业(十六)【基础热身】1.B [解析] ∫π20(x -sin x)d x =⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2+cos x π20=π28-1. 2.D [解析] 根据定积分的几何意义可得. 3.C [解析] ⎠⎛02f (x )d x =⎠⎛01x 2d x +⎠⎛121d x =13x3⎪⎪⎪ )10+x⎪⎪⎪ )21=43. 4.B [解析] 如图,所围图形面积A =2⎠⎛01(x -x 3)d x =2⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-14x 4⎪⎪⎪10=2⎝ ⎛⎭⎪⎫12-14-0=12.【能力提升】5.D [解析] 根据定积分的简单应用的相关知识可得到: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:S =⎪⎪⎪⎪⎪⎪∫π3-π3cos x d x = ) ⎪⎪⎪ )sin x ⎪⎪⎪ )π3-π3⎪⎪⎪ )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin π3-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=3,故选D .6.A [解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2,y =x 3得交点为(0,0),(1,1).所以所求图形的面积S =⎠⎛01(x 2-x 3)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3-14x 4⎪⎪⎪10=13-14=112.7.A [解析] 由物理知识F =kx 知,1=0.01k ,∴k=100,则W =⎠⎛00.06100x d x =50x2⎪⎪⎪ )0.060=0.18(J ). 8.B [解析] y =⎠⎛0x (sin t +cos t ·sin t)d t =⎠⎛0x sin t d t +12⎠⎛0x sin 2t d t =(-cos t) ⎪⎪⎪ )x 0+12⎝ ⎛⎭⎪⎫-12cos 2t⎪⎪⎪ )x 0=-cos x +1-14cos 2x +14=-12(cos x +1)2+2,故当cos x =-1时,y max =2.9.4 [解析] 根据定积分的性质⎠⎛01⎝⎛⎭⎪⎫8π1-x 2+6x 2d x =8π⎠⎛011-x 2d x +2⎠⎛013x 2d x =8π×π4+2×x 3⎪⎪⎪ )10=4.10.1 [解析] 由f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧lg x , x>0,x +⎠⎛0a 3t 2d t , x≤0得f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧lg x , x>0,x +a 3, x≤0,f(1)=lg 1=0, f(f(1))=f(0)=a 3=1,∴a=1. 11.163[解析] 联立直线方程与抛物线方程得x 2+2x +1=0,解得x =-1,即直线y=-4x -2为抛物线y =2x 2的一条切线(如图),因此所求的面积为定积分⎠⎛-11(2x 2+4x +2)d x=23(x +1)3⎪⎪⎪ )1-1=163.12.解:(1)⎠⎛3π1-cos 2x d x =⎠⎛3π2sin 2x d x =2⎠⎛3π⎪⎪⎪)sin x⎪⎪⎪ )d x =2⎠⎛0πsin x d x -2⎠⎛π2πsin x d x +2⎠⎛2π3πs in x d x=-2cos x⎪⎪⎪ )π0+2cos x⎪⎪⎪ )2ππ-2cos x⎪⎪⎪ )3π2π=22+22+22=6 2.(2)⎠⎛011x 2+3x +2d x =⎠⎛011x +1-1x +2d x =ln (x +1)-ln (x +2)⎪⎪⎪ )10 =(ln 2-ln 3)-(ln 1-ln 2)=2ln 2-ln 3.(3)⎠⎛12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 2d x =⎠⎛12⎝⎛⎭⎪⎫x -2+1x d x=⎠⎛12x d x -2⎠⎛121d x +⎠⎛121xd x =12x 2⎪⎪⎪ )21-2x⎪⎪⎪ )21+ln x⎪⎪⎪ )21=⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12-(4-2)+(ln 2-ln 1)=ln 2-12. (4)⎠⎛01(e x -e -x )d x =⎠⎛01(e x +e -x )′d x =(e x +e -x)⎪⎪⎪ )10=e +1e -2. 【难点突破】13.解:(1)点P 的坐标为(a ,a 2-1),设切点Q 的坐标为(x ,x 2),由k PQ =a 2-1-x 2a -x 及y′=2x 知a 2-1-x2a -x=2x ,解得x =a +1或x =a -1.所以所求的切线方程为2(a +1)x -y -(a +1)2=0或2(a -1)x -y -(a -1)2=0.(2)S =⎠⎛a -1a [x 2-2(a -1)x +(a -1)2]d x +⎠⎛aa +1[x 2-2(a +1)x +(a +1)2]d x =23.故所围成的图形面积S =23,此为与a 无关的一个常数.。
【备考2015】全国名校2014高考数学试题分类汇编(12月 第一期)B13 定积分与微积分基本定理(含解析)
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B13 定积分与微积分基本定理【数学理卷·2015届辽宁省沈阳二中高三上学期期中考试(201411)】13.. 若函数()f x 在R 上可导,()()321f x x x f '=+,则()2f x dx =⎰ .【知识点】定积分与微积分基本定理B13【思路点拨】先根据导数的运算法则求导,再求出f′(1)=-3,再根据定积分的计算法计算即可.【数学理卷·2015届湖南省浏阳一中、攸县一中、醴陵一中三校高三联考(201411)】6 .由直线12y =,2y =,曲线1y x=及y 轴所围成的封闭图形的面积是 ( ) A.2ln 2 B.2ln 21- C.1ln 22D.54【知识点】定积分;微积分基本定理. B13 【答案】【解析】A 解析:2211221ln |2ln 2S dy y y ===⎰,故选A. 【思路点拨】根据定积分的几何意义,及微积分基本定理求解.【数学理卷·2015届河南省实验中学高三上学期期中考试(201411)】13.计算⎰--+-132)2(1x = .【知识点】定积分与微积分基本定理B13表示(x+2)+y =1与x 轴围成的上半圆的面积.【数学理卷·2015届江西省赣州市十二县(市)高三上学期期中联考(201411)】2.若20(23)0kx x dx -=⎰,则正数k 的值为( )A .0B .1C .0或1D .2【知识点】定积分.B13 【答案】【解析】B 解析:20(23)kx x dx -ò=23230|0kx x k k -=-=, 解得k=1或k=0(舍去),故选:B. 【思路点拨】根据定积分的计算即可.【数学文卷·2015届辽宁省沈阳二中高三上学期期中考试(201411)】13.. 若函数()f x 在R上可导,()()321f x x x f '=+,则()20f x dx =⎰ .【知识点】定积分与微积分基本定理B13【思路点拨】先根据导数的运算法则求导,再求出f′(1)=-3,再根据定积分的计算法计算即可.。
1-定积分与微积分基本定理(理)含答案版

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 =⎠⎛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[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 =⎠⎛01(x -x 2)d x .2.如图,阴影部分面积等于()A .2 3B .2- 3 C.323 D.353[答案] C[解析] 图中阴影部分面积为S =⎠⎛-31(3-x 2-2x )d x =(3x -13x 3-x 2)|1-3=323. 3.⎠⎛024-x 2d x =( )A .4πB .2πC .π D.π2[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 =14×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分,即速度函数v (t )的图象与t 轴以及时间段围成区域的面积.从图象知:在t 0时刻,v 甲的图象与t 轴和t =0,t =t 0围成区域的面积大于v 乙的图象与t 轴和t =0,t =t 0围成区域的面积,因此,在t 0时刻,甲车在乙车的前面,而且此时乙车的速度刚刚赶上甲车的速度,所以选项C ,D 错误;同样,在t 1时刻,v 甲的图象与t 轴和t =t 1围成区域的面积,仍然大于v 乙的图象与t 轴和t =t 1围成区域的面积,所以,可以断定:在t 1时刻,甲车还是在乙车的前面.所以选A.5.向平面区域Ω={(x ,y )|-π4≤x ≤π4,0≤y ≤1}内随机投掷一点,该点落在曲线y =cos2x 下方的概率是( )A.π4B.12C.π2-1 D.2π[答案] D[解析] 平面区域Ω是矩形区域,其面积是π2,在这个区6.的值是( )A .0 B.π4 C .2 D .-2 [答案] D[解析] 2(cos sin )2x x ππ---=2(cos sin )2x x ππ---=-2. 7.⎠⎛02(2-|1-x |)d x =________.[答案] 3 [解析]∵y =⎩⎨⎧1+x 0≤x ≤13-x 1<x ≤2,∴⎠⎛02(2-|1-x |)d x =⎠⎛01(1+x )d x +⎠⎛12(3-x )d x=(x +12x 2)|10+(3x -12x 2)|21=32+32=3. 9.已知a =20(sin cos )x x dx π+⎰,则二项式(a x -1x)6的展开式中含x 2项的系数是________.[答案] -192[解析] 由已知得a =20(sin cos )x x dx π+⎰=(-cos x +sin x )|π20=(sin π2-cos π2)-(sin0-cos0)=2,(2x -1x)6的展开式中第r +1项是T r +1=(-1)r ×C r 6×26-r×x 3-r ,令3-r =2得,r =1,故其系数为(-1)1×C 16×25=-192.10.有一条直线与抛物线y =x 2相交于A 、B 两点,线段AB 与抛物线所围成图形的面积恒等于43,求线段AB 的中点P 的轨迹方程.[解析] 设直线与抛物线的两个交点分别为A (a ,a 2),B (b ,b 2),不妨设a <b ,则直线AB 的方程为y -a 2=b 2-a2b -a(x -a ),即y =(a +b )x -ab .则直线AB 与抛物线围成图形的面积为S =⎠⎛ab [(a +b )x -ab -x 2]d x=(a +b 2x 2-abx -x 33)|b a =16(b -a )3,∴16(b -a )3=43,解得b -a =2.设线段AB 的中点坐标为P (x ,y ), 其中⎩⎪⎨⎪⎧x =a +b 2,y =a 2+b 22.将b -a =2代入得⎩⎨⎧x =a +1,y =a 2+2a +2.消去a 得y =x 2+1.∴线段AB 的中点P 的轨迹方程为y =x 2+1.能力拓展提升11.等比数列{a n }中,a 3=6,前三项和S 3=⎠⎛034x d x ,则公比q 的值为( )A .1B .-12C .1或-12 D .-1或-12[答案] C [解析] 因为S 3=⎠⎛34x d x =2x 2|30=18,所以6q +6q2+6=18,化简得2q 2-q -1=0,解得q =1或q =-12,故选C.12.已知(x ln x )′=ln x +1,则⎠⎛1e ln x d x =( )A .1B .eC .e -1D .e +1 [答案] A[解析] 由(x ln x )′=ln x +1,联想到(x ln x -x )′=(ln x +1)-1=ln x ,于是⎠⎛1e ln x d x =(x ln x -x )|e 1=(e ln e -e )-(1×ln1-1)=1.13.抛物线y 2=2x 与直线y =4-x 围成的平面图形的面积为________.[答案] 18 [解析]由方程组⎩⎨⎧y 2=2x ,y =4-x ,解得两交点A (2,2)、B (8,-4),选y 作为积分变量x =y 22、x =4-y ,∴S =⎠⎛-42 [(4-y )-y 22]dy =(4y -y 22-y 36)|2-4=18.14.已知函数f (x )=e x -1,直线l 1:x =1,l 2:y =e t -1(t 为常数,且0≤t ≤1).直线l 1,l 2与函数f (x )的图象围成的封闭图形如图中区域Ⅱ所示,其面积用S 2表示.直线l 2,y 轴与函数f (x )的图象围成的封闭图形如图中区域Ⅰ所示,其面积用S 1表示.当t 变化时,阴影部分的面积的最小值为________.[答案] (e -1)2[解析] 由题意得S 1+S 2=⎠⎛0t (e t -1-e x +1)d x +⎠⎛t1(e x -1-e t +1)d x =⎠⎛0t (e t -e x )d x +⎠⎛t1(e x -e t )d x =(xe t -e x )|t 0+(e x -xe t )|1t =(2t -3)e t +e+1,令g (t )=(2t -3)e t +e +1(0≤t ≤1),则g ′(t )=2e t +(2t -3)e t =(2t -1)e t ,令g ′(t )=0,得t =12,∴当t ∈[0,12)时,g ′(t )<0,g (t )是减函数,当t ∈(12,1]时,g ′(t )>0,g (t )是增函数,因此g (t )的最小值为g (12)=e +1-2e 12=(e -1)2.故阴影部分的面积的最小值为(e -1)2.15.求下列定积分. (1)⎠⎛1-1|x |d x;(2)⎠⎛0πcos 2x2d x ;(3)∫e +121x -1d x . [解析] (1)⎠⎛1-1|x |d x =2⎠⎛01x d x =2×12x 2|10=1.(2)⎠⎛0πcos 2x2d x =⎠⎛0π1+cos x 2d x =12x |π0+12sin x |π=π2. (3)∫e +121x -1d x =ln(x -1)|e +12=1.16.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 轴与函数图象所围区域(图中阴影部分)的面积为112,求a 的值.[解析] f ′(x )=-3x 2+2ax +b ,∵f ′(0)=0,∴b =0, ∴f (x )=-x 3+ax 2,令f (x )=0,得x =0或x =a (a <0). ∴S 阴影=⎠⎛a0[0-(-x 3+ax 2)]d x=(14x 4-13ax 3)|0a =112a 4=112, ∵a <0,∴a =-1.1.已知函数f (x )=sin 5x +1,根据函数的性质、积分的性质和积分的几何意义,探求22()f x dx ππ-⎰的值,结果是( )A.16+π2 B .π C .1 D .0 [答案] B[解析] 22()f x dx ππ-⎰=22ππ-⎰sin 5x d x +22ππ-⎰1d x ,由于函数y =sin 5x 是奇函数,所以22ππ-⎰sin 5x d x =0,而22ππ-⎰1d x =x |π2-π2=π,故选B.2.若函数f (x )=⎩⎨⎧-x -1 (-1≤x <0),cos x (0≤x <π2),的图象与坐标轴所围成的封闭图形的面积为a ,则a 的值为( )A.2+π4B.12 C .1 D.32[答案] D[解析] 由图可知a =12+⎠⎜⎜⎛0π2cos x d x =12+sin x |π20=32.3.对任意非零实数a 、b ,若a ⊗b 的运算原理如图所示,则2⊗⎠⎛0πsin x d x =________.[答案] 22[解析] ∵⎠⎛0πsin x d x =-cos x |π0=2>2, ∴2⊗⎠⎛0πsin x d x =2⊗2=2-12=22. 4.设函数f (x )=ax 2+c (a ≠0),若⎠⎛01f (x )d x =f (x 0),0≤x 0≤1,则x 0的值为________.[答案] 33[解析] ⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01(ax 2+c )d x =(ax 33+cx )|10=a 3+c ,故a 3+c =ax 20+c ,即ax 20=a 3,又a ≠0,所以x 20=13,又0≤x 0≤1,所以x 0=33.故填33.5.设n =⎠⎛12(3x 2-2)d x ,则(x -2x )n 展开式中含x 2项的系数是________.[答案] 40[解析] ∵(x 3-2x )′=3x 2-2,∴n =⎠⎛12(3x 2-2)d x =(x 3-2x )|21 =(23-2×2)-(1-2)=5.∴(x -2x )5的通项公式为T r +1=C r 5x 5-r (-2x)r =(-2)r C r 5x 5-3r 2 ,令5-3r 2=2,得r =2, ∴x 2项的系数是(-2)2C 25=40.。
【山东专用】2014届高考数学(理)一轮复习专题集训《定积分与微积分基本定理》1Word版含解析
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定积分与微积分基本定理(时间:35分钟 分值:80分)基础热身1.∫π20(x -sin x)d x 等于( )A .π24-1B .π28-1 C .π28 D .π28+1 2.下列各命题中,不正确的是( )A .若f(x)是连续的奇函数,则⎠⎛-aa f(x)d x =0B .若f(x)是连续的偶函数,则⎠⎛-aaf(x)d x =2⎠⎛0a f (x )d xC .若f(x)在[a ,b]上连续且恒正,则⎠⎛ab f(x)d x>0D .若f(x)在[a ,b]上连续,且⎠⎛ab f(x)d x>0,则f(x)在[a ,b]上恒正3.设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,0≤x<1,1,1<x ≤2,则定积分⎠⎛02f(x)d x =( )A .83B .2C .43D .134.曲线y =x 3与直线y =x 所围成图形的面积为( ) A .13 B .12 C .1 D .2能力提升5.[2013·湖南卷] 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( )A .12B .1C .32D . 3 6.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 .7127.如果1 N 的力能拉长弹簧1 cm ,为了将弹簧拉长6 cm ,所耗费的功为( ) A .0.18 J B .0.26 J C .0.12 J D .0.28 J8.若y =⎠⎛0x (sin t +cos t sin t)d t ,则y 的最大值是( )A .1B .2C .-72D .09.[2013·东北名校二模] ⎠⎛01⎝⎛⎭⎫8π1-x 2+6x 2d x =________.10.[2013·陕西卷] 设f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,x>0,x +⎠⎛0a 3t 2d t ,x ≤0,若f(f(1))=1,则a =________.11.[2013·漳州模拟] 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________.12.(13分)计算下列定积分:(1)⎠⎛03π1-cos 2x d x ;(2)⎠⎛011x 2+3x +2d x ;(3)⎠⎛12⎝⎛⎭⎫x -1x 2d x ;(4)⎠⎛01()e x -e -x 2d x.难点突破13.(12分)已知点P 在曲线y =x 2-1上,它的横坐标为a(a>0),由点P 作曲线y =x 2的切线PQ(Q 为切点).(1)求切线PQ 的方程;(2)求证:由上述切线与y =x 2所围成图形的面积S 与a 无关.课时作业(十六)【基础热身】1.B [解析] ∫π20(x -sin x)d x =⎪⎪⎝⎛⎭⎫12x 2+cos x π20=π28-1.2.D [解析] 根据定积分的几何意义可得.3.C [解析] ⎠⎛02f (x )d x =⎠⎛01x 2d x +⎠⎛121d x =13x 3 ⎪⎪⎪ )10+x⎪⎪⎪ )21=43. 4.B [解析] 如图,所围图形面积A =2⎠⎛01(x -x 3)d x =2⎝⎛⎭⎫12x 2-14x 4⎪⎪⎪10=2⎝⎛⎭⎫12-14-0=12.【能力提升】5.D [解析] 根据定积分的简单应用的相关知识可得到: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:S =⎪⎪⎪⎪∫π3-π3cos x d x = )⎪⎪⎪ )sin x⎪⎪⎪ )π3-π3⎪⎪⎪ )=⎪⎪⎪⎪sin π3-sin ⎝⎛⎭⎫-π3=3, 故选D .6.A [解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2,y =x 3得交点为(0,0),(1,1).所以所求图形的面积S =⎠⎛01(x 2-x 3)d x =⎝⎛⎭⎫13x 3-14x 4⎪⎪⎪10=13-14=112.7.A [解析] 由物理知识F =kx 知,1=0.01k ,∴k =100,则W =⎠⎛0.06100x d x =50x2⎪⎪⎪ )0.060=0.18(J ).8.B [解析] y =⎠⎛0x(sin t +cos t ·sin t)d t =⎠⎛0xsin t d t +12⎠⎛0x sin 2t d t =(-cos t)⎪⎪⎪ )x 0+12⎝⎛⎭⎫-12cos 2t⎪⎪⎪ )x0 =-cos x +1-14cos 2x +14=-12(cos x +1)2+2,故当cos x =-1时,y max =2.9.4 [解析] 根据定积分的性质⎠⎛01⎝⎛⎭⎫8π1-x 2+6x 2d x =8π⎠⎛011-x 2d x +2⎠⎛013x 2d x =8π×π4+2×x 3⎪⎪⎪ )10=4. 10.1 [解析] 由f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧lg x , x>0,x +⎠⎛0a 3t 2d t , x ≤0得f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧lg x , x>0,x +a 3, x ≤0,f(1)=lg 1=0, f(f(1))=f(0)=a 3=1,∴a =1. 11.163[解析] 联立直线方程与抛物线方程得x 2+2x +1=0,解得x =-1,即直线y =-4x -2为抛物线y =2x 2的一条切线(如图),因此所求的面积为定积分⎠⎛-11(2x 2+4x +2)d x =23(x+1)3⎪⎪⎪ )1-1=163.12.解:(1)⎠⎛3π1-cos 2x d x =⎠⎛3π2sin 2x d x =2⎠⎛3π⎪⎪⎪ )sin x⎪⎪⎪ )d x =2⎠⎛0πsin x d x -2⎠⎛π2πsin x d x +2⎠⎛2π3πsin x d x=-2cos x ⎪⎪⎪ )π0+2cos x ⎪⎪⎪ )2ππ-2cos x⎪⎪⎪ )3π2π=22+22+22=6 2.(2)⎠⎛011x 2+3x +2d x =⎠⎛011x +1-1x +2d x =ln (x +1)-ln (x +2)⎪⎪⎪ )10=(ln 2-ln 3)-(ln 1-ln 2)=2ln 2-ln 3.(3)⎠⎛12⎝⎛⎭⎫x -1x 2d x =⎠⎛12⎝⎛⎭⎫x -2+1x d x =⎠⎛12x d x -2⎠⎛121d x +⎠⎛121xd x =12x 2 ⎪⎪⎪ )21-2x ⎪⎪⎪ )21+ln x⎪⎪⎪ )21=⎝⎛⎭⎫2-12-(4-2)+(ln 2-ln 1)=ln 2-12. (4)⎠⎛01(e x-e -x)d x =⎠⎛01(e x +e -x )′d x =(e x +e -x)⎪⎪⎪ )10=e +1e -2. 【难点突破】13.解:(1)点P 的坐标为(a ,a 2-1), 设切点Q 的坐标为(x ,x 2),由k PQ =a 2-1-x 2a -x 及y′=2x 知a 2-1-x 2a -x=2x ,解得x =a +1或x =a -1.所以所求的切线方程为2(a +1)x -y -(a +1)2=0或2(a -1)x -y -(a -1)2=0.(2)S =⎠⎛a -1a [x 2-2(a -1)x +(a -1)2]d x +⎠⎛aa +1[x 2-2(a +1)x +(a +1)2]d x =23.故所围成的图形面积S =23,此为与a 无关的一个常数.。
2014年高考数学一轮复习 热点难点精讲精析 2.12定积分
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2014年高考一轮复习热点难点精讲精析:2.12定积分一、定积分的概念与微积分基本定理 (一)定积分的计算(利用定义) 1、相关(1)由定积分定义求定积分的步骤为 ①分割; ②近似代替; ③求和; ④取极限。
(2)关于定积分的概念应注意的问题①积分值仅与被积函数及积分区间有关,而与积分变量的字母无关,即()()()bb baaaf x dx f t dt f u du ==⎰⎰⎰②定义中区间的分法和i ξ的取法都是任意的。
③在定积分的定义中,()baf x dx ⎰限定下限小于上限,即a<b,为了方便计算,人们把定积分的概念扩大,使下限不一定小于上限,并规定:()baf x dx ⎰=()a bf x dx -⎰,()aaf x dx ⎰=0。
2、例题解析〖例1〗用定积分的定义计算定积分21badx x ⎰的值。
分析:n 等分区间[a,b]→近似代替→求和→取极限解答:将区间[a,b]等分,设分点分别为a=x 0<x 1<x 2<…<x i+1<x i <…<x n =b,取ξi=1(0,1,2,,1)i i x x i n +=-,显然1[,]i i i x x ξ+∈,作和式111001111111()(),n n n i i i i i i ii S x x x x x x a b --+==++=-=-=-∑∑于是11lim n n S a b →∞=-,即2111b a x a b=-⎰〖例2〗用定积分的定义求直线x=1,x=2,y=0和曲线y=x 3围成的图形的面积 解析:(1)分割用分点12(1),,n n n n n n n+++-将区间[1,2]等分成个n 小区间,如图所示1121(1)[1,],[,],,[,],,[,2]n n n n i n i n n n n n n n n ++++-++-,每个区间的长度为 Δx=11n i n i n n n ++--=,过各分点作x 轴的垂线,把曲边梯形ABCD 分割成n 个小曲边梯形,它们的面积分别记作12,,,.n s s s ∆∆∆(2)近似代替取各小区间的左端点记为i ξ,用以点i ξ的纵坐标3i ξ为一边,以小区间长1x n∆=为其邻边的小矩形面积代替第i 个小曲边梯形的面积,可近似地表示为3311(1,2,,).i i n i S x i n n n ξ+-⎛⎫∆≈∆== ⎪⎝⎭(3)求和因为每个小矩形的面积都可以作为相应的小曲边梯形面积的近似值,所以n 个小矩形面积的和就是曲边梯形ABCD 面积S 的近似值,即311111()n n ni i i i i n i S S x n nξ===+-=∆≈∆=∑∑∑…………………………① (4)取极限当分点数目越多,即Δx 越小,和式①的值就越接近于曲边梯形ABCD 的面积S ,当n →∞,即Δx →0时,和式①的极限就是所求的曲边梯形ABCD 的面积。
3.6定积分的概念与微积分基本定理

-a
a 2 f(x)dx ____________. 0
第三章
导
数
高三一轮总复习 ·数学(理科)
8.定积分的求法 (1)定义法(用微分思想求曲边梯形的面积, 即分割, 近似代 替,求和,取极限); (2)牛顿-莱布尼茨公式法; (3)几何意义法:若曲线 y=f(x) ,x 轴与直线 x=a,x=b 之间的各部分区域是可求面积的规则图形, 则可直接求其面积, 比如求
0
0
其中被积函数 y= 1-x-12 (0≤x≤1)的图象恰是一个 1 π 1 1 位于 x 轴上方的4圆,其面积为4,又可用公式求得 xdx=2,
0
π 1 故 [ 1-x-1 -x]dx=4 -2.
1 0
2
【规律总结】 根据定积分的几何意义,可将一些特殊函数 的定积分转化为利用平面几何知识求某些规则图形的面积.
b-a lim n f(ξi) b b n→∞i=1 f(x)dx,即 f(x)dx=__________________________.
n
a a
第三章
导
数
高三一轮总复习 ·数学(理科)
其中 f(x)叫做被积函数,x 叫做积分变量, f(x)dx 叫做被积
[a,b] 叫做积 式,b,a 分别叫做积分上限和积分下限,区间________
1 -1
1-x2dx;
(4)利用奇、偶函数的性质.
第三章
导
数
高三一轮总复习 ·数学(理科)
2 f(x)dx 的值等于( 1.设 f(x)=x3+x,则 -2
)
A.0
2 C. f(x)dx
B.8
2 D.2 f(x)dx
高考定积分与微积分基本定理
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a
做微积分基本定理,又叫做牛顿一莱布尼兹公式.为了方
便,我们常常把 F(b)-F(a)记成 F(x)|ab,
即b
f(x)dx=F(x)|ba=
a
F(b)-F(a).
其中 F(x)叫做 f(x)的一个原函数.
思想方法技巧
一、思想方法 (1)数形结合思想:求曲线围成图形的面积,要画出草 图,寻找积分上限和积分下限,以及被积函数的形式. (2)极限的思想:求曲边梯形的面积时,分割,近似代 替,求和,取极限,采用的是以直代曲,无限逼近的极限思 想. (3)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. (4)定义法:用定义求定积分是最基本的求定积分方法.
D. 3
解析:如图为y=cosx在[-3π,π3]上的图象. 答案:D
[例4] 如图所示,已知曲线C1:y=x2与曲线C2:y=- x2+2ax(a>1)交于点O、A,直线x=t(0<t≤1)与曲线C1、C2 分别相交于点D、B,连结OD、DA、AB.
(1)写出线段OD、DA、AB和曲线 OB 所围成的曲.边.四.边. 形.ABOD(阴影部分)的面积S与t的函数关系式S=f(t);
S=b[f(x)-g(x)]dx(如图). a
考点典例讲练
定积分的几何意义
[例 1] (2011·潍坊二模)曲线 y=sinx,y=cosx 与直线 x =0,x=2π所围成的平面区域的面积为( )
解析:当 x∈[0,2π]时,y=sinx 与 y=cosx 的图象的交点坐标为 π4, 22,作图可知曲线 y=sinx,y=cosx 与直线 x=0,x=π2所围成 的平面区域的面积可分为两部分:一部分是曲线 y=sinx,y=cosx 与直线 x=0,x=π4所围成的平面区域的面积;另一部分是曲线 y= sinx,y=cosx 与直线 x=π4,x=π2所围成的平面区域的面积.且这两 部分的面积相等,结合定积分定义可知选 D.
高考数学定积分与微积分基本定理选择题
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高考数学定积分与微积分基本定理选择题1. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值2. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法错误的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值3. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法错误的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值4. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值5. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值6. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值7. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值8. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值9. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值10. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值11. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值12. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值13. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值14. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值15. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值16. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值17. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值18. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值19. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值20. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值21. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值22. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值23. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值24. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值25. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值26. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值27. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值28. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值29. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值30. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值31. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值32. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值33. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值34. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值35. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值36. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值37. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值38. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值39. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值40. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值41. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值42. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值43. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值44. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值45. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值46. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值47. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值48. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值49. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值50. 下列关于定积分与微积分基本定理的说法正确的是()A. 定积分可以用来求解曲线下的面积B. 定积分与不定积分互为逆运算C. 定积分与不定积分可以互相转化D. 定积分可以用来求解函数的极值。
2014届高考数学知识点总复习教案定积分的概念与微积分基本定理
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第4讲 定积分的概念与微积分基本定理A 级 基础演练(时间:30分钟 满分:55分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.(2013·大连模拟)已知f (x )为偶函数且⎠⎛06f (x )d x =8,则⎠⎛6-6f (x )d x 等于( ). A .0B .4C .8D .16解析 因为f (x )为偶函数,图象关于y 轴对称,所以⎠⎛6-6f (x )d x =2⎠⎛06f (x )d x =8×2=16. 答案 D2.(2013·唐山模拟)已知f (x )=2-|x |,则⎠⎛2-1f (x )d x 等于( ). A .3B .4C.72D.92解析 f (x )=2-|x |=⎩⎨⎧2-x (x ≥0),2+x (x <0),∴⎠⎛2-1f (x )d x =⎠⎛0-1(2+x )d x +⎠⎛02(2-x )d x = ⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +x 220-1+⎝ ⎛⎪⎪⎪⎭⎪⎫2x -x 2220=32+2=72. 答案 C3.函数f (x )满足f (0)=0,其导函数f ′(x )的图象如图所示,则f (x )的图象与x 轴所围成的封闭图形的面积为( ).A.13B.43C .2D.83解析 由导函数f ′(x )的图象可知函数f (x )为二次函数,且对称轴为x =-1,开口方向向上.设函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0),由f (0)=0,得c =0.f ′(x )=2ax +b ,因过点(-1,0)与(0,2),则有⎩⎨⎧ 2a ×(-1)+b =0,2a ×0+b =2,∴⎩⎨⎧a =1,b =2.∴f (x )=x 2+2x ,则f (x )的图象与x 轴所围成的封闭图形的面积为S =⎠⎛0-2(-x 2-2x )d x =⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫-13x 3-x 20-2=13×(-2)3+(-2)2=43. 答案 B4.若⎠⎛1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1x d x =3+ln 2(a >1),则a 的值是( ). A .2B .3C .4D .6解析 ⎠⎛1a ⎝⎛⎭⎪⎫2x +1x d x =(x 2+ln x )⎪⎪⎪a1=a 2+ln a -1=3+ln 2,即a =2.答案 A二、填空题(每小题5分,共10分)5.已知t >0,若⎠⎛0t (2x -1)d x =6,则t =________. 解析 ⎠⎛0t(2x -1)d x =(x 2-x )⎪⎪⎪t0=t 2-t =6,解得t =3(t =-2舍去). 答案 36.(2012·山东)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 =________.解析 S =⎠⎛0a x d x =⎪⎪⎪23x 32a 0=23a 32=a 2,∴a =49.答案 49 三、解答题(共25分)7.(12分)已知f (x )是一次函数,且⎠⎛01f (x )d x =5,⎠⎛01xf (x )d x =176,求⎠⎛12f (x )x d x 的值.解 ∵f (x )是一次函数,∴可设f (x )=ax +b (a ≠0). ∴⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01(ax +b )d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12ax 2+bx ⎪⎪⎪10=12a +b .∴12a +b =5.①又⎠⎛01xf (x )d x =⎠⎛01x (ax +b )d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫13ax 3+12bx 2⎪⎪⎪10=13a +12b . ∴13a +12b =176.②解①②得a =4,b =3,∴f (x )=4x +3, ∴⎠⎛12f (x )x d x =⎠⎛124x +3x d x =⎠⎛12⎝ ⎛⎭⎪⎫4+3x d x=(4x +3ln x )⎪⎪⎪21=4+3ln 2.8.(13分)如图所示,直线y =kx 分抛物线y =x -x 2与x 轴所围图形为面积相等的两部分,求k 的值. 解 抛物线y =x -x 2与x 轴两交点的横坐标为x 1=0,x 2=1,所以,抛物线与x 轴所围图形的面积S =⎠⎛01(x -x 2)d x =⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22-13x 310=16. 又抛物线y =x -x 2与y =kx 两交点的横坐标为 x 3=0,x 4=1-k ,所以,S 2=∫1-k 0(x -x 2-kx )d x =⎝ ⎛⎪⎪⎪⎭⎪⎫1-k 2x 2-13x 31-k 0 =16(1-k )3.又知S =16,所以(1-k )3=12,于是k =1-312=1-342.B 级 能力突破(时间:30分钟 满分:45分)一、选择题(每小题5分,共10分)1.由曲线y =x 2+2x 与直线y =x 所围成的封闭图形的面积为( ).A.16B.13C.56D.23解析 在直角坐标系内,画出曲线和直线围成的封闭图形,如图所示,由x 2+2x =x ,解得两个交点坐标为(-1,-1)和(0,0),封闭图形的面积为S = ⎠⎛0-1[x -(x 2+2x )]d x =⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎪⎫-13x 3-12x 20-1=-13-12=16. 答案 A2.(2013·郑州质检)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),则所投的点落在叶形图内部的概率是( ).A.12B.16C.14D.13解析 依题意知,题中的正方形区域的面积为12=1,阴影区域的面积等于⎠⎛01(x -x 2)d x =⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫23x 32-13x 310=13,因此所投的点落在叶形图内部的概率等于13,选D. 答案 D二、填空题(每小题5分,共10分)3.已知f (x )=⎩⎨⎧2x +1,x ∈[-2,2],1+x 2,x ∈[2,4]若⎠⎛k 3f (x )d x =403(k <2).则k =________. 解析 ⎠⎛k 3f (x )d x =⎠⎛k 2(2x +1)d x +⎠⎛23(1+x 2)d x =403,所以得到k 2+k =0,即k =0或k =-1. 答案 0或-14.设f (x )=x n +ax 的导函数为f ′(x )=2x +1且⎠⎛12f (-x )d x =m ,则⎝ ⎛⎭⎪⎫mx +1612展开式中各项的系数和为________.解析 因为f (x )=x n +ax 的导函数为f ′(x )=2x +1.故n =2,a =1.所以⎠⎛12f (-x )d x =⎠⎛12(x 2-x )d x =⎝ ⎛⎪⎪⎪13x 3-⎭⎪⎫12x 221=56=m 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫mx +1612展开式中各项的系数和为⎝ ⎛⎭⎪⎫56+1612=1.答案 1 三、解答题(共25分)5.(12分)已知f (x )为二次函数,且f (-1)=2,f ′(0)=0,⎠⎛01f (x )dx =-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 (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 =2,b =0,即⎩⎨⎧c =2-a ,b =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,从而f (x )=6x 2-4. (2)∵f (x )=6x 2-4,x ∈[-1,1].∴当x =0时,f (x )min =-4;当x =±1时,f (x )max =2.6.(13分)在区间[0,1]上给定曲线y =x 2.试在此区间内确定点t 的值,使图中的阴影部分的面积S 1与S 2之和最小,并求最小值.解 面积S 1等于边长为t 与t 2的矩形面积去掉曲线y =x 2与x 轴、直线x =t 所围成的面积, 即S 1=t ·t 2-⎠⎛0t x 2d x =23t 3.S 2的面积等于曲线y =x 2与x 轴,x =t ,x =1围成的面积去掉矩形面积,矩形边长分别为t 2,1-t ,即S 2=⎠⎛t1x 2d x -t 2(1-t )=23t 3-t 2+13.所以阴影部分面积S =S 1+S 2=43t 3-t 2+13(0≤t ≤1). 令S ′(t )=4t 2-2t =4t ⎝ ⎛⎭⎪⎫t -12=0时,得t =0或t =12.t =0时,S =13;t =12时,S =14;t =1时,S =23. 所以当t =12时,S 最小,且最小值为14.。
2014高考数学一轮复习课件_2.13定积分与微积分基本定理
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b
a
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. ②当f(x)在[a,b]上有正有负时,如图2-13-1所示,
则定积分bf(x)dx 表示介于 x 轴,曲线 y=f(x)以及直线
a
x=a,x=b(a≠b)之间各部分曲边梯形面积的代数和,即 b A1+A3-A2-A4 f(x)dx=________________________.
•第十三节 定积分与微积分基本定理
•1.定积分的概念与性质 •(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,在每个小区间[xi-1,xi]上任 取一点ξi(i=1,2,…,n),作 •和式 _______________________________
∴S=1(x-x2)dx,故选 B.
0
【答案】 B
3.设
x2 f(x)= x 2
(x≥0) ,则1 f(x)dx 的值是( (x<0) -
1
)
A.1 x2dx
- 1
B.1 2xdx
- 1 0
C.0 x2dx+12xdx
•【答案】 C
•利用定积分解决变速直线运动问题和变力做 功问题时,关键是求出物体做变速直线运动 的速度函数和变力与位移之间的函数关系, 确定好积分区间,得到积分表达式,再利用 微积分基本定理计算即得所求.
•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). 10
高考数学一轮复习 第15章 定积分与微积分基本定理 理

2014届高考数学(理)一轮复习 15 定积分与微积分基本定理一、选择题1. ∫10(e x+2x )d x 等于( )A .1B .e -1C .eD .e +1解析:∵被积函数e x+2x 的原函数为e x+x 2,∫10(e x +2x )d x =(e x +x 2)| 10=(e 1+1)-(e 0+0)=e.答案:C2.自由落体的运动速度v =gt (g 为常数),则当t ∈[1,2]时,物体下落的距离为( ) A.12g B .g C.32gD .2g解析:距离S =∫21gt d t =12gt 2| 21=32g .答案:C3.设函数f (x )=ax 2+b (a ≠0),若∫30f (x )d x =3f (x 0),则x 0=( ) A .±1B. 2C .± 3D .2解析:∫30f (x )d x =∫30(ax 2+b )d x =(a3x 3+bx )| 30=9a +3b =3f (x 0).∴f (x 0)=3a +b =ax 20+b ,∴x 20=3,∴x 0=± 3. 答案:C4.设函数f (x )=x m+ax 的导函数f ′(x )=2x +1,则∫21f (-x )d x 的值等于( ) A.56 B.12 C.23D.16解析:由于f (x )=x m +ax 的导函数为f ′(x )=2x +1,所以f (x )=x 2+x ,于是∫21f (-x )d x =∫21(x 2-x )d x =(13x 3-12x 2)| 21=56.答案:A5.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( )A.12B .1C.32D. 3解析:结合函数图象可得所求的面积是定积分cos x d x =sin x=32-(-32)= 3. 答案:D6.若(x 2-1ax )9(a ∈R)展开式中x 9的系数是-212,则∫a0sin x d x 等于( )A .1-cos 2B .2-cos 1C .cos 2-1D .1+cos 2解析:由题意得T r +1=C r9(x 2)9-r(-1)r (1ax)r=(-1)r C r 9x18-3r1a r,令18-3r =9得r =3,所以-C 391a 3=-212,解得a =2,所以∫20sin x d x =(-cos x ) |20=-cos 2+cos 0=1-cos 2.答案:A 二、填空题7.已知a ∈[0,π2],则当∫a0(cos x -sin x )d x 取最大值时,a =________.解析:∫a0(cos x -sin x )d x =(sin x +cos x )| a0=sin a +cos a -1 =2sin(a +π4)-1,∵a ∈[0,π2],∴当a =π4时,2cos(a +π4)-1取最大值.答案:π48.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ∈[0,1]1x,x ∈1,e](e 为自然对数的底数),则∫e0f (x )d x 的值为________.解析:∫e 0f (x )d x =∫10x 2d x +∫e 11xd x=13x 3| 10+ln x | e1=13+ln e =43.答案:439.如图,设D 是图中边长为4的正方形区域,E 是D 内函数y =x2图象下方的点构成的区域,现在D 内随机取一点,则该点在E 中的概率为________.解析:由定积分的几何意义可得阴影部分的面积为S 阴=2∫20x 2d x =23x 3| 20=163,又S 正=42=16,所以由几何概型可得该点在E 中的概率为P =S 阴S 正=16316=13.答案:13三、解答题10.计算以下定积分. (1)∫21(2x 2-1x)d x ;(2) (sin x -sin 2x )d x ;(3)∫21|3-2x |d x .解:(1)∵y =2x 2-1x 的一个原函数是y =23x 3-ln x ,∴∫21(2x 2-1x )d x =(23x 3-ln x )|21=(23×23-ln2)-(23×13-ln1)=163-ln2-23=143-ln2.(2)∵函数y =sin x -sin 2x 的一个原函数是y =-cos x +12cos 2x ,∴(sin x -sin 2x )d x =(12cos 2x -cos x )=(12cos 2π3-cos π3)-(12cos 0-cos 0) =[12×(-12)-12]-(12-1) =-14-12+12=-14.(3)∵y =|3-2x |=⎩⎪⎨⎪⎧3-2x 1≤x <32,2x -332≤x <2,∴∫21|3-2x |d x =|3-2x |d x +|3-2x |d x= (3-2x )d x +(2x -3)d x=(3x -x 2)+(x 2-3x )=[3×32-23()2]-(3× 1-12)+(22-3×2)-[(32)2-3×32]=92-94-2+(-2)-94+92=12.11.设f (x )是二次函数,其图象过点(1,0),且f ′(1)=2, ∫10f (x )d x =0,求f (x )的解析式. 解:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0) 其图象过点(1,0), ∴a +b +c =0,①f ′(x )=2ax +b 而f ′(1)=2,∴2a +b =2.② 由∫10f (x )d x =0, ∴∫10(ax 2+bx +c )d x =a3x 3+b2x 2+cx |1=a 3+b2+c =0.③ 由①、②、③联立方程组,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-4,c =1.∴f (x )=3x 2-4x +1.12.如图,设点P 从原点沿曲线y =x 2向点A (2,4)移动,直线OP 与曲线y =x 2围成图形的面积为S 1,直线OP 与曲线y =x 2及直线x =2围成图形的面积为S 2,若S 1=S 2,求点P 的坐标.解:设直线OP 的方程为y =kx ,点P 的坐标为(x ,y ), 则∫x0(kx -x 2)d x =∫2x (x 2-kx )d x , 即(12kx 2-13x 3) |x 0=(13x 3-12kx 2) |2x . 解得12kx 2-13x 3=83-2k -(13x 3-12kx 2),解得k =43,即直线OP 的方程为y =43x ,所以点P 的坐标为(43,169)。
【新课标人教A版】2014届高考数学(理)总复习限时规范训练:2.13 定积分与微积分基本定理 Word版含解析]
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第二章 第13讲(时间:45分钟 分值:100分)一、选择题1. [2012·黑龙江哈尔滨三模]曲线y =x 2-2x 与直线x +y =0所围成的封闭图形的面积为( )A. 23 B. 56 C. 13 D. 16答案:D解析:如图,A (1,-1),故所求面积为S =⎠⎛01(-x -x 2+2x)d x =(12x 2-13x 3)⎪⎪⎪10=12-13=16.2. [2013·中山模拟]曲线y =sin x (-π≤x ≤2π)与x 轴所围成的封闭区域的面积为( )A. 0B. 2C. -2D. 6答案:D解析:先求[0,π]上的面积: |⎠⎛0πsin x d x |=|-cos x |π0|=2.因为三块区域的面积相等,都是2,故总面积为6.3. 如图,已知幂函数y =x a 的图象过点P (2,4),则图中阴影部分的面积为( )A.165B. 83C. 43 D. 23答案:B解析:将(2,4)代入y =x a ,得a =2,所以阴影部分的面积S =⎠⎛02x 2d x =83,选B 项.4. 由曲线y =x 2,y =x 3围成的封闭图形面积为( ) A.16B.12C.23 D.76答案:A解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2,y =x 3,得x =0或x =1,由图易知封闭图形的面积=2⎠⎛01(x 2-x 3)d x =2⎝⎛⎭⎫13-14=16,故选A.5. [2013·东北四校模拟]若⎠⎛1a (2x +1x )d x =3+ln2(a >1),则a 的值是( )A. 2B. 3C. 4D. 6答案:A解析:∵⎠⎛1a (2x +1x )d x =(x 2+ln x )⎪⎪⎪a1=a 2+ln a -(12+ln1)=a 2-1+ln a .且⎠⎛1a (2x +1x )d x =3+ln2.∴a 2-1+ln a =3+ln2,∴a =2,故选A.6. [2013·汕头模拟]设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2, x ∈[0,1],2-x , x ∈(1,2],则⎠⎛02f (x )d x 等于( ) A. 34 B. 45 C. 56 D. 不存在答案:C解析:本题画图求解,更为清晰,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. 二、填空题7. [2013·金版原创]已知f (a )=⎠⎛01(2ax 2-a 2x )d x ,则f (a )的最大值为________.答案:29解析:f (a )=⎠⎛01(2ax 2-a 2x )d x=(23ax 3-12a 2x 2)⎪⎪⎪10=23a -12a 2, ∴当a =23时,f (a )取最大值,最大值为29.8. 已知f (x )=3x 2+2x +1,若⎠⎛1-1f (x )d x =2f (a ),则a =________.答案:13或-1解析:⎠⎛1-1f (x )d x =⎠⎛1-1(3x 2+2x +1)d x=(x 3+x 2+x )⎪⎪⎪1-1=4=2f (a ),f (a )=3a 2+2a +1=2,3a 2+2a -1=0,a =-1,或a =13.9. [2013·通化模拟]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________.答案:e 2e解析:由题意得,所求面积为⎠⎛1e (1x +2x +2e 2x )d x =⎠⎛1e 1x d x +⎠⎛1e (2x )d x +⎠⎛1e (2e 2x )d x =ln x ⎪⎪⎪e1+x 2⎪⎪⎪e1+e 2x ⎪⎪⎪e1=(1-0)+(e 2-1)+(e 2e -e 2)=e 2e .三、解答题10. [2013·郑州模拟]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 2.11. 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:(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-a b =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,从而f (x )=6x 2-4. (2)∵f (x )=6x 2-4,x ∈[-1,1]. ∴当x =0时,f (x )min =-4; 当x =±1时,f (x )max =2.12. [2013·石家庄模拟]如图,过点A (6,4)作曲线f (x )=4x -8的切线l ; (1)求切线l 的方程;(2)求切线l 、x 轴及曲线f (x )=4x -8所围成的封闭图形的面积S .解:(1)∵f ′(x )=1x -2,∴f ′(6)=12,∴切线l 的方程为:y -4=12(x -6),即x -2y +2=0.(2)令f (x )=0,则x =2,令y =12x +1=0,则x =-2.∴S =⎠⎛6-2(12x +1)d x -⎠⎛264x -8d x=(14x 2+x )⎪⎪⎪6-2-16(4x -8)32⎪⎪⎪62=163.。
《2014数学高考》2014_高三数学(人教A版)总复习同步练习3-4定积分与微积分基本定理(理)
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3-4定积分与微积分基本定理(理)【基础巩固强化】1.(2011·宁夏银川一中月考)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[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 =⎠⎛01(x -x 2)d x .2.如图,阴影部分面积等于()A .2 3B .2- 3 C.323 D.353[答案] C[解析] 图中阴影部分面积为S =⎠⎛-31(3-x 2-2x )d x =(3x -13x 3-x 2)|1-3=323.3.⎠⎛024-x 2d x =( )A .4πB .2πC .π D.π2[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 =14×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分,即速度函数v (t )的图象与t 轴以及时间段围成区域的面积.从图象知:在t 0时刻,v 甲的图象与t 轴和t =0,t =t 0围成区域的面积大于v 乙的图象与t 轴和t =0,t =t 0围成区域的面积,因此,在t 0时刻,甲车在乙车的前面,而且此时乙车的速度刚刚赶上甲车的速度,所以选项C ,D 错误;同样,在t 1时刻,v 甲的图象与t 轴和t =t 1围成区域的面积,仍然大于v 乙的图象与t 轴和t =t 1围成区域的面积,所以,可以断定:在t 1时刻,甲车还是在乙车的前面.所以选A.5.(2012·山东日照模拟)向平面区域Ω={(x ,y )|-π4≤x ≤π4,0≤y ≤1}内随机投掷一点,该点落在曲线y =cos2x 下方的概率是( )A.π4 B.12 C.π2-1 D.2π[答案] D [解析]平面区域Ω是矩形区域,其面积是π2,在这个区6. (sin x -cos x )d x 的值是( )A .0 B.π4C .2D .-2[答案] D[解析](sin x -cos x )d x =(-cos x -sin x) =-2.7.(2010·惠州模拟)⎠⎛02(2-|1-x |)d x =________.[答案] 3[解析] ∵y =⎩⎨⎧1+x 0≤x ≤13-x 1<x ≤2,∴⎠⎛02(2-|1-x |)d x =⎠⎛01(1+x )d x +⎠⎛12(3-x )d x =(x +12x 2)|10+(3x -12x 2)|21=32+32=3. 8.(2010·芜湖十二中)已知函数f (x )=3x 2+2x +1,若⎠⎛1-1f (x )d x =2f (a )成立,则a =________.[答案] -1或13[解析] ∵⎠⎛1-1f (x )d x =⎠⎛1-1(3x 2+2x +1)d x =(x 3+x 2+x )|1-1=4,⎠⎛1-1f (x )d x =2f (a ),∴6a 2+4a +2=4,∴a =-1或13.9.已知a =∫π20(sin x +cos x )d x ,则二项式(a x -1x )6的展开式中含x 2项的系数是________.[答案] -192[解析] 由已知得a =∫π20(sin x +cos x )d x =(-cos x +sin x )|π20=(sin π2-cosπ2)-(sin0-cos0)=2, (2x -1x)6的展开式中第r +1项是T r +1=(-1)r ×C r 6×26-r×x 3-r ,令3-r =2得,r =1,故其系数为(-1)1×C 16×25=-192.10.有一条直线与抛物线y =x 2相交于A 、B 两点,线段AB 与抛物线所围成图形的面积恒等于43,求线段AB 的中点P 的轨迹方程.[解析] 设直线与抛物线的两个交点分别为A (a ,a 2),B (b ,b 2),不妨设a <b ,则直线AB 的方程为y -a 2=b 2-a 2b -a(x -a ),即y =(a +b )x -ab .则直线AB 与抛物线围成图形的面积为S =⎠⎛ab[(a +b )x -ab -x 2]d x =(a +b2x 2-abx -x 33)|b a=16(b -a )3, ∴16(b -a )3=43, 解得b -a =2.设线段AB 的中点坐标为P (x ,y ),其中⎩⎪⎨⎪⎧x =a +b 2,y =a 2+b22.将b -a =2代入得⎩⎨⎧x =a +1,y =a 2+2a +2. 消去a 得y =x 2+1.∴线段AB 的中点P 的轨迹方程为y =x 2+1. 【能力拓展提升】11.(2012·郑州二测)等比数列{a n }中,a 3=6,前三项和S 3=⎠⎛034x d x ,则公比q 的值为( )A .1B .-12C .1或-12D .-1或-12[答案] C[解析] 因为S 3=⎠⎛034x d x =2x 2|3=18,所以6q +6q 2+6=18,化简得2q 2-q-1=0,解得q =1或q =-12,故选C.12.(2012·太原模拟)已知(x ln x )′=ln x +1,则⎠⎛1e ln x d x =( )A .1B .eC .e -1D .e +1 [答案] A[解析] 由(x ln x )′=ln x +1,联想到(x ln x -x )′=(ln x +1)-1=ln x ,于是⎠⎛1eln x d x =(x ln x -x )|e 1=(e ln e -e )-(1×ln1-1)=1.13.抛物线y 2=2x 与直线y =4-x 围成的平面图形的面积为________. [答案] 18[解析] 由方程组⎩⎨⎧y 2=2x ,y =4-x ,解得两交点A (2,2)、B (8,-4),选y 作为积分变量x =y 22、x =4-y ,∴S =⎠⎛-42[(4-y )-y 22]dy =(4y -y 22-y 36)|2-4=18. 14.已知函数f (x )=e x -1,直线l 1:x =1,l 2:y =e t -1(t 为常数,且0≤t ≤1).直线l 1,l 2与函数f (x )的图象围成的封闭图形如图中区域Ⅱ所示,其面积用S 2表示.直线l 2,y 轴与函数f (x )的图象围成的封闭图形如图中区域Ⅰ所示,其面积用S 1表示.当t 变化时,阴影部分的面积的最小值为________.[答案] (e -1)2[解析] 由题意得S 1+S 2=⎠⎛0t (e t -1-e x +1)d x +⎠⎛t 1(e x -1-e t +1)d x =⎠⎛0t (e t -e x )d x +⎠⎛t1(e x -e t )d x =(xe t -e x )|t 0+(e x -xe t )|1t =(2t -3)e t+e +1,令g (t )=(2t -3)e t +e +1(0≤t ≤1),则g ′(t )=2e t +(2t -3)e t =(2t -1)e t ,令g ′(t )=0,得t =12,∴当t ∈[0,12)时,g ′(t )<0,g (t )是减函数,当t ∈(12,1]时,g ′(t )>0,g (t )是增函数,因此g (t )的最小值为g (12)=e +1-2e 12=(e -1)2.故阴影部分的面积的最小值为(e -1)2.15.求下列定积分.(1)⎠⎛1-1|x |d x; (2)⎠⎛0πcos 2x2d x ; (3)∫e +121x -1d x . [解析] (1)⎠⎛1-1|x |d x =2⎠⎛01x d x =2×12x 2|10=1.(2)⎠⎛0πcos 2x2d x =⎠⎛0π1+cos x 2d x =12x |π0+12sin x |π=π2. (3)∫e +121x -1d x =ln(x -1)|e +12=1. 16.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 轴与函数图象所围区域(图中阴影部分)的面积为112,求a 的值.[解析] f ′(x )=-3x 2+2ax +b ,∵f ′(0)=0,∴b =0, ∴f (x )=-x 3+ax 2,令f (x )=0,得x =0或x =a (a <0). ∴S 阴影=⎠⎛a 0[0-(-x 3+ax 2)]d x=(14x 4-13ax 3)|0a=112a 4=112, ∵a <0,∴a =-1. 【试题集萃】1.(2011·龙岩质检)已知函数f (x )=sin 5x +1,根据函数的性质、积分的性质和积分的几何意义,探求f (x )d x 的值,结果是( )A.16+π2 B .π C .1 D .0 [答案] B[解析]f (x )d x=sin 5x d x+1d x ,由于函数y=sin 5x 是奇函数,所以sin 5x d x =0,而1d x =x |π2-π2=π,故选B.2.若函数f (x )=⎩⎨⎧-x -1 -1≤x <0,cos x 0≤x <π2,的图象与坐标轴所围成的封闭图形的面积为a ,则a 的值为( )A.2+π4B.12 C .1 D.32[答案] D[解析] 由图可知a =12+⎠⎜⎜⎛0π2cos x d x =12+sin x |π20=32.3.对任意非零实数a 、b ,若a ⊗b 的运算原理如图所示,则2⊗⎠⎛0πsin x d x =________.[答案]22[解析] ∵⎠⎛0πsin x d x =-cos x |π0=2>2,∴2⊗⎠⎛0πsin x d x =2⊗2=2-12=22. 4.设函数f (x )=ax 2+c (a ≠0),若⎠⎛01f (x )d x =f (x 0),0≤x 0≤1,则x 0的值为________.[答案]33[解析] ⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01(ax 2+c )d x =(ax 33+cx )|1=a 3+c ,故a3+c =ax 20+c ,即ax 20=a 3,又a ≠0,所以x 20=13,又0≤x 0≤1,所以x 0=33.故填33. 5.设n =⎠⎛12(3x 2-2)d x ,则(x -2x )n 展开式中含x 2项的系数是________.[答案] 40[解析] ∵(x 3-2x )′=3x 2-2,2014年高考数学一轮复习2014年高考数学一轮复习∴n =⎠⎛12(3x 2-2)d x =(x 3-2x )|21 =(23-2×2)-(1-2)=5.∴(x -2x )5的通项公式为T r +1=C r 5x 5-r (-2x )r=(-2)r C r 5x 5-3r 2 ,令5-3r 2=2,得r =2, ∴x 2项的系数是(-2)2C 25=40.。
定积分与微积分基本定理

定积分与微积分基本定理1.定积分(1)定积分的相关概念:在∫ba f (x )d x 中,∫叫作积分号,a 叫作积分的下限,b 叫作积分的上限,f (x )叫作被积函数.(2)定积分的性质:①∫ba 1d x =b -a ;②⎠⎛a b kf (x )d x =k ⎠⎛a bf (x )d x (k 为常数); ③⎠⎛a b[f (x )±g (x )]d x =⎠⎛a bf (x )d x ±⎠⎛a bg (x )d x ; ④⎠⎛a bf (x )d x =⎠⎛a cf (x )d x +⎠⎛c bf (x )d x .(3)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∫ba f (x )d x 的几何意义是由直线x =a ,x =b ,y =0和曲线y =f (x )所围成的曲边梯形的面积(左图中阴影部分).②一般情况下,定积分∫b af (x )d x 的几何意义是介于x 轴、曲线f (x )以及直线x =a 、x =b 之间的曲边梯形面积的代数和(如图中阴影所示),其中在x 轴上方的面积等于该区间上的积分值,在x 轴下方的面积等于该区间上积分值的相反数.2.微积分基本定理如果连续函数f (x )是函数F (x )的导函数,即f (x )=F ′(x ),则有∫ba f (x )d x =F (b )-F (a ).这个式子称为牛顿——莱布尼茨公式.通常称F (x )是f (x )的一个原函数.为了方便,常把F (b )-F (a )记成F (x )|b a ,即∫ba f (x )d x = F (x )|b a =F (b )-F (a ).1.()baf x dx ⎰与()baf t dt ⎰相等吗?提示:相等.2.一个函数的导数是唯一的,反过来导函数的原函数唯一吗?提示:一个函数的导数是唯一的,而导函数的原函数则有无穷多个,这些原函数之间都相差一个常数,在利用微积分基本定理求定积分时,只要找到被积函数的一个原函数即可,并且一般使用不含常数的原函数,这样有利于计算.3.定积分[()()]baf xg x dx -⎰ (f (x )>g (x ))的几何意义是什么?提示:由直线x =a ,x =b 和曲线y =f (x ),y =g (x )所围成的曲边梯形的面积.1.(2013²江西高考)若S 1=221x dx ⎰,S 2=211dx x⎰,S 3=21e x dx ⎰,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 2.已知质点的速度v =10t ,则从t =0到t =t 0质点所经过的路程是( ) A .10t 20 B .5t 20 C.103t 20 D.53t 203.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x2x 2xx,则11()f x dx -⎰的值是( )A.121x dx -⎰B. 112x dx -⎰ C. 021x dx -⎰+12x dx ⎰ D. 012x -⎰d x +120x ⎰d x4.直线x =0,x =2,y =0与曲线y =x 2所围成的曲边梯形的面积为________. 5.(2013²湖南高考)若20Tx dx ⎰=9,则常数T 的值为________.[例1] (1) 120(2)x x dx -+⎰; (2) 0(sin cos )x x dx π-⎰;(3) 2211(e )x dx x+⎰; (4) 201x dx -⎰.【互动探究】若将本例(1)中的“-x 2+2x ”改为“-x 2+2x ”,如何求解?【方法规律】 定积分的求法(1)用微积分基本定理求定积分,关键是求出被积函数的原函数.此外,如果被积函数是绝对值函数或分段函数,那么可以利用定积分对积分区间的可加性,将积分区间分解,代入相应的解析式,分别求出积分值相加.(2)根据定积分的几何意义可利用面积求定积分. (3)若y =f (x )为奇函数,则()aaf x dx -⎰=0.1.=________.2.若()20sin cos d x a x x π+⎰=2,则实数a =________.3.x ⎰=________.[例以速度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(2)一物体在力F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10 x 3x +4x(单位:N)的作用下沿与力F (x )相同的方向运动了4米,力F (x )做功为( )A .44 JB .46 JC .48 JD .50 J 【方法规律】利用定积分解决变速直线运动与变力做功问题利用定积分解决变速直线运动问题和变力做功问题时,关键是求出物体做变速直线运动的速度函数和变力与位移之间的函数关系,确定好积分区间,得到积分表达式,再利用微积分基本定理计算即得所求.一物体做变速直线运动,其v t 曲线如图所示,则该物体在12 s ~6 s 间的运动路程为________.1.利用定积分求平面图形的面积是高考的常考内容,多以选择题、填空题的形式考查,难度偏小,属中低档题.2.高考对定积分求平面图形的面积的考查有以下几个命题角度:(1)知图形求曲线围成图形的面积;(2)知函数解析式求曲线围成图形的面积;(3)知曲线围成图形的面积求参数的值.[例3] (1)(2012²湖北高考)已知二次函数y=f(x)的图象如图所示,则它与x轴所围图形的面积为( )A.2π5B.43C.32D.π2(2)(2011²新课标全国卷)由曲线y=x,直线y=x-2及y轴所围成的图形的面积为A.103B.4 C.163D.6(3)(2012²山东高考)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a2,则a=________.利用定积分求平面图形面积问题的常见类型及解题策略(1)知图形求面积.首先,依据函数的图象求出解析式;其次,确立被积函数;最后,利用定积分求面积.(2)知函数解析式求面积.解决此类问题应分四步:①画图;②确定积分上、下限,即求出曲线的交点坐标;③确定被积函数;④由定积分求出面积.(3)知图形的面积求参数.求解此类题的突破口:画图,一般是先画出它的草图;确定积分的上、下限,确定被积函数,由定积分求出其面积,再由已知条件可找到关于参数的方程,从而可求出参数的值.1.曲线y =x 2和曲线y 2=x 围成的图形的面积是( ) A.13 B.23 C .1 D.432.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________.————————————[课堂归纳——通法领悟]————————————————个定理——微积分基本定理利用微积分基本定理求定积分的关键是求导函数的原函数,由此可知,求导与积分互为逆运算.条结论——定积分应用的两条常用结论(1)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)加速度对时间的积分为速度,速度对时间的积分是路程.条性质——定积分的性质(1)常数可提到积分号外;(2)和差的积分等于积分的和差;(3)积分可分段进行; (4)f (x )在区间[-a ,a ]上连续,若f (x )为偶函数,则()d aaf x x -⎰=2 0()d a f x x ⎰;若f (x )为奇函数,则()d aaf x x -⎰=0.易误警示(四)利用定积分求平面图形面积的易错点[典例] (2012²上海高考)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).函数y =xf (x )(0≤x ≤1)的图象与x 轴围成的图形的面积为________.[名师点评] 1.本题易写错图形面积与定积分间的关系而导致解题错误.2.本题易弄错积分上、下限而导致解题错误,实质是解析几何的相关知识和运算能力不够致错.3.解决利用定积分求平面图形的面积问题时,应处理好以下两个问题: (1)熟悉常见曲线,能够正确作出图形,求出曲线交点,必要时能正确分割图形; (2)准确确定被积函数和积分变量.曲线y =x 2+2与直线5x -y -4=0所围成的图形的面积等于________.[解题指导] 根据已知条件,求出f (x )的解析式,然后利用定积分求解.[全盘巩固]1.已知f (x )是偶函数,且6()d f x x ⎰=8,则66()d f x x -⎰=( )A .0B .4C .6D .162.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( )A.12 B .1 C.32 D.3 3.已知f (x )=2-|x |,则21()d f x x -⎰=( )A .3B .4 C.72 D.924.以初速度40 m/s 竖直向上抛一物体,t 秒时刻的速度v =40-10t 2,则此物体达到最高时的高度为( )A.1603 m B.803 m C.403 m D.203m 5.(2014²德州模拟)由曲线y =x 2,y =x 3围成的封闭图形的面积为( )A.112 B.14 C.13 D.7126.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.14B.12 C .1 D .2 7.(2014²西安模拟)若11(2)d ax x x+⎰=3+ln 2,则a 的值是________.8.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ∈[0,1],1x,x ∈,e](e 为自然对数的底数),则()d ef x x ⎰的值为________.9.曲线y =12ex 在点(4,e 2)处的切线与坐标轴所围成的三角形的面积为________.10.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 1、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.11.如图所示,直线y =kx 分抛物线y =x -x 2与x 轴所围图形为面积相等的两部分,求k 的值.12.求曲线y =x ,y =2-x ,y =-13x 所围成图形的面积.[冲击名校]1.一物体在变力F (x )=5-x 2(x 的单位:m ,F 的单位:N)的作用下,沿着与F (x )成30°角的方向做直线运动,则从x =1处运动到x =2处时变力F (x )所做的功为( )A.233 J B. 3 J C.433J D .2 3 J 2.如图,设点P 从原点沿曲线y =x 2向点A (2,4)移动,直线OP 与曲线y =x 2围成图形的面积为S 1,直线OP 与曲线y =x 2及直线x =2围成图形的面积为S 2,若S 1=S 2,则点P 的坐标为________.[高频滚动]已知函数f (x )=ax 2-b ln x 在点(1,f (1))处的切线方程为y =3x -1.(1)若f (x )在其定义域内的一个子区间(k -1,k +1)内不是单调函数,求实数k 的取值范围;(2)若对任意x ∈(0,+∞),均存在t ∈[1,3],使得13t 3-c +12t 2+ct +ln 2+16≤f (x ),试求实数c 的取值范围.积分与微积分基本定理答案1.解析:选 B S 1=32113x =83-13=73,S 2=2ln 1x =ln 2<ln e =1,S 3=2e 1x =e 2-e≈2.72-2.7=4.59,所以S 2<S 1<S 3.2.解析:选 B S =10t tdt ⎰=0250t t=5t 2.3.解析:选 D11()f x dx -⎰=012x -⎰d x +12x ⎰d x .4.解析:22x dx ⎰=32103x =83.答案:83 5.解析:20T x dx ⎰=3103T x =13T 3=9,解得T =3.答案:3例 1.[自主解答] (1) 12(2)x x dx -+⎰=12()x dx -⎰+12xdx ⎰=31103x-+210x =-13+1=23.(2) 0(sin cos )x x dx π-⎰=0sin xdx π⎰-0cos xdx π⎰=(cos )x π--sin 0xπ=2.(3)2211(e )xdx x +⎰=221e xdx ⎰+211dx x ⎰=221e 12x +2ln 1x =12e 4-12e 2+ln 2-ln 1 =12e 4-12e 2+ln 2.(4)|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧1-x x ,x -x,故1(1)x dx -⎰=1(1)x dx -⎰+21(1)x dx -⎰=2102x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭+2212x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭=12+12=1.【互动探究】解:⎰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0⎰表示圆(x -1)2+y 2=1的面积的14,即⎰=14π.解析:=20sin cos x x dx π-⎰=()40cos sin d x x x π-⎰+()24sin cos d x x x ππ-⎰=()sin cos 40x x π++()2cos sin 4x x ππ--=2-1+(-1+2)=22-2.答案:22-22.解析:∵(a sin x -cos x )′=sin x +a cos x ,∴46212243(34)d 4()d 22x x x x v t t ⎛⎫++ ⎪⎝⎭⎰⎰=(sin cos )20a x x π-=⎝⎛ a sin π2-⎭⎪⎫cos π2-(a sin 0-cos 0)=a +1=2,∴a =1.3.解析:由定积分的几何意义知,0x ⎰是由曲线y =9-x 2,直线x =0,x =3,y =围成的封闭图形的面积,故x ⎰=π²324=9π4.答案:9π4[例2] [自主解答] (1)由v (t )=7-3t +151+t =0,可得t =4⎝ ⎛⎭⎪⎫t =-83舍去,因此汽车从刹车到停止一共行驶了4 s ,此期间行驶的距离为⎠⎛04v (t )d t =⎠⎛04⎝⎛⎭⎪⎫7-3t +151+t d t =⎣⎢⎡⎦⎥⎤7t -32t 3++t 4=4+25ln 5.(2)力F (x )做功为2010d x ⎰+42(34)d x x +⎰=10x 20+243422x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭=20+26=46.[答案] (1)C (2)B解析:由图象可知,v (t )=⎩⎪⎨⎪⎧2t ,0≤t <1,2,1≤t <3,13t +1,3≤t ≤6,所以12s ~6 s 间的运动路程s=()331122322222021022132()d d e 33363kx x x x kx x x x x x x kx x x ππ-⎡⎤''⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎢⎥--=+- ⎪⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭-⎣⎦⎰⎰则=1122d t t ⎰+312d t ⎰+6311d 3t t ⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎰=t 2112+2t 31+⎝ ⎛⎭⎪⎫16t 2+t 63=494.答案:494[例3] [自主解答] (1)由题意知二次函数f (x )=-x 2+1,它与x 轴所围图形的面积为11()d f x x -⎰=12()d f x x ⎰=2 120(1)d x x -+⎰=2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -13x 3 10=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13=43.(2)作出曲线y =x ,直线y =x -2的草图(如图所示),所求面积为阴影部分的面积.由⎩⎨⎧y =x ,y =x -2得交点A (4,2).因此y =x 与y =x -2及y 轴所围成的图形的面积为4(2)d x x ⎤-⎦⎰=)42d x x +⎰=3224212032x x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭=23³8-12³16+2³4=163.(3)由题意知0x ⎰=a 2.又332222033a x x '⎛⎫= ⎪⎝⎭则=a 2.即23a 32=a 2,所以a =49.[答案] (1)B (2)C (3)491.解析:选A 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2,y 2=x ,得两曲线的交点为(0,0),(1,1).所以)12d x x ⎰=332121033x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭=13,即曲线y =x 2和曲线y 2=x 围成的图形的面积是13.2.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 =221d x x -⎰=()121d x x -⎰+()2211d x x -⎰=⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫x -x 331+⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫x 33-x 21=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+⎣⎢⎡⎦⎥⎤83-2-⎝ ⎛⎭⎪⎫13-1=2.答案:2[解析] 由题意可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10x ,0≤x ≤12,10-10x ,12<x ≤1,所以y =xf (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10x 2,0≤x ≤12,10x -10x 2,12<x ≤1与x 轴围成图形的面积为122010d x x ⎰+()12121010d x x x -⎰=3110230x +⎝ ⎛⎭⎪⎫5x 2-103x 3112=54.[答案] 54 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2+2,5x -y -4=0,消去y ,得x 2-5x +6=0,解得x 1=2,x 2=3.如图所示,当2<x <3时,直线5x -y -4=0在曲线y =x 2+2的上方,所以所求面积为()32254(2)d x x x ⎡⎤--+⎣⎦⎰=()32256d x x x ⎡⎤--⎣⎦⎰=⎝ ⎛⎭⎪⎫52x 2-13x 3-6x ⎪⎪⎪32=⎝ ⎛⎭⎪⎫52³32-13³33-6³3-⎝ ⎛⎭⎪⎫52³22-13³23-6³2=⎝ ⎛⎭⎪⎫-92-⎝ ⎛⎭⎪⎫-143=16.答案:161.解析:选 D 因为函数f (x )是偶函数,所以函数f (x )在y 轴两侧的图象对称,所以66()d f x x -⎰=06()d f x x -⎰+60()d f x x ⎰=26()d f x x ⎰=16.2.解析:选D 结合函数图象可得所求封闭图形的面积是33cos d x x ππ-⎰=sin x 33ππ-= 3.3.解析:选C ∵f (x )=2-|x |=⎩⎪⎨⎪⎧2-x x ,2+x x,∴21()d f x x -⎰=()012d x x -+⎰+()202d x x -⎰=⎪⎪⎪⎝⎛⎭⎪⎫2x +x 220-1+⎪⎪⎪⎝⎛⎭⎪⎫2x -x 2220=32+2=72. 4.解析:选A 由v =40-10t 2=0,得t =2(t =-2舍去),则此物体达到最高时的高度为()2204010d t t -⎰=⎝ ⎛⎭⎪⎫40t -103t 320=40³2-103³8=1603 (m). 5.解析:选A 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2,y =x 3,得x =0或x =1,由图易知封闭图形的面积=1230()d xx x-⎰=⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫x 33-x 4410=13-14=112.6.解析:选A 设图中阴影部分的面积为S (t ),则S (t )=22()d ttx x -⎰+122()d tx t x-⎰=43t 3-t 2+13,由S ′(t )=2t (2t -1)=0,得t =12为S (t )在区间(0,1)上的最小值点,此时S (t )min =S ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=14.7.解析:由11(2)d ax x x +⎰=()x 2+ln x 1a =()a 2+ln a -(12+ln 1)=a 2+ln a -1=3+ln 2(a >1),得a 2+ln a =4+ln 2,所以a =2.答案:28.解析:依题意得()d ef x x ⎰=12d x x ⎰+11d ex x ⎰=x 3310+ln x 1e =13+1=43.答案:439.解析:由题意得y ′=12e x '⎛⎫ ⎪⎝⎭=1212e x ,所以曲线在点(4,e 2)处的切线斜率为12e 2,因此切线方程为y -e 2=12e 2²(x -4),则切线与坐标轴的交点为A (2,0),B (0,-e 2),所以S △AOB =12|-e 2|³2=e 2(O 为坐标原点).答案:e 210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 ²82+b ²8+c =0,4ac -b 24a =16,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =8,c =0,故函数f (x )的解析式为f (x )=-x 2+8x .(2)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 )的图象的交点坐标为(t ,-t 2+8t ),由定积分的几何意义知:S (t )=()2208(8)d tt t x x x⎡⎤-+--+⎣⎦⎰+()222(8)8d tx x t t x⎡⎤-+--+⎣⎦⎰=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-t 2+8t x -⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 33+4x 20t +⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 33+4x 2--t 2+8t x 2t=-43t 3+10t 2-16t +403. 11解:抛物线y =x -x 2与x 轴两交点的横坐标为x 1=0,x 2=1, 所以,抛物线与x 轴所围图形的面积S =120()d x x x -⎰=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22-13x 310=16.又⎩⎪⎨⎪⎧y =x -x 2,y =kx ,由此可得,抛物线y =x -x 2与y =kx 两交点的横坐标为x 3=0,x 4=1-k ,所以,S2=120()d kx x kx x ---⎰d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-k 2x 2-13x 310k -=16(1-k )3. 又知S =16,所以(1-k )3=12,于是k =1- 312=1-342.12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 =101d 3x x ⎫⎪⎭⎰+3112d 3x x x ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭⎰=322121036x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭+⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -13x 231=23+16+43=136. 1.解析:选C 由已知条件可得,F (x )所做的功为32()2215d x x -⎰=433J. 2.解析:设直线OP 的方程为y =kx ,点P 的坐标为(x ,y ), 则()20d xkx x x -⎰=()22d x x kx x -⎰,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12kx 2-13x 30x =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3-12kx 22x , 整理得12kx 2-13x 3=83-2k -⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3-12kx 2,解得k =43,即直线OP 的方程为y =43x ,所以点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫43,169.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫43,169解:(1)f ′(x )=2ax -bx ,由⎩⎪⎨⎪⎧f =3,f=2,得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1,f (x )=2x 2-ln x ,f ′(x )=4x -1x =4x 2-1x ,令f ′(x )=0,得x =12,则函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞上单调递增,所以⎩⎪⎨⎪⎧k -1≥0,k -1<12,解得1≤k <32.k +1>12,故实数k 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32. (2)设g (t )=13t 3-c +12t 2+ct +ln 2+16,根据题意可知g (t )min ≤f (x )min ,由(1)知f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12+ln 2,g ′(t )=t 2-(c +1)t +c =(t -1)(t -c ),当c ≤1时,g ′(t )≥0,g (t )在t ∈[1,3]上单调递增,g (t )min =g (1)=c2+ln 2,满足g (t )min ≤f (x )min .当1<c <3时,g (t )在t ∈[1,c ]时单调递减,在t ∈[c,3]时单调递增,g (t )min =g (c )=-16c 3+12c 2+ln 2+16,由-16c 3+12c 2+ln 2+16≤12+ln 2,得 c 3-3c 2+2≥0,(c -1)(c 2-2c -2)≥0,此时1+3≤c <3.当c ≥3时,g ′(t )≤0,g (t )在t ∈[1,3]上单调递减,g (t )min =g (3)=-3c 2+143+ln 2,g (3)=-3c 2+143+ln 2≤-3³32+143+l n 2≤12+ln 2.综上,c 的取值范围是(-∞,1]∪[1+3,+∞).。
2014年高考分类题库考点11 定积分的概念与微积分基本定理、定积分的简单应用
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点11 定积分的概念与微积分基本定理、定积分的简单应用一、选择题1. (2014·湖北高考理科·T6)若函数f(x),()g x 满足11()g()d 0f x x x -=⎰,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: ①11()sin ,()cos 22f x x g x x ==;②()1,g()1f x x x x =+=-;③2(),g()f x x x x ==其中为区间]1,1[-的正交函数的组数是( )A.0B.1C.2D.3【解题提示】 考查微积分基本定理的运用【解析】选C. 对①,1111111111(sin cos )(sin )cos |02222x x dx x dx x ---⋅==-=⎰⎰,则)(x f 、)(x g 为区间]1,1[-上的正交函数;对②,1123111114(1)(1)(1)()|033x x dx x dx x x ---+-=-=-=-≠⎰⎰,则)(x f 、)(x g 不为区间]1,1[-上的正交函数;对③,1341111()|04x dx x --==⎰,则)(x f 、)(x g 为区间]1,1[-上的正交函数. 所以满足条件的正交函数有2组.2.(2014·山东高考理科·T6)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 、22B 、42C 、2D 、4【解题指南】 本题考查了定积分的应用,先求出直线与曲线在第一象限的交点,再利用牛顿-莱布尼茨公式求出封闭图形的面积.【解析】选D.由⎩⎨⎧==34xy x y ,得交点为()()()8,2,8,2,0,0--, 所以()402412442203=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=⎰x x dx x x S ,故选D. 3.(2014·陕西高考理科·T3)定积分(2x+e x )dx 的值为 ( )A.e+2B.e+1C.eD.e-1【解题指南】求出被积函数2x+e x 的原函数,然后根据定积分的定义解之.【解析】选 C.(2x+e x )dx=(x 2+e x )=1+e-1=e.二、填空题4.(2014·福建高考理科·T14)如图,在边长为e (e 为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则它落到阴影部分的概率为______.【解题指南】本题考查了反函数在图象上的性质,利用对称性,将问题化为可利用定积分求解面积的问题。
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2014届高考数学理科试题大冲关:定积分与微积分基本定理
一、选择题1.∫1
0(e x
+2x )d x 等于( ) A .1 B .e -1 C .e
D .e +1
2.自由落体的运动速度v =gt (g 为常数),则当t ∈[1,2]时,物体下落的距离为( ) A.1
2g B .g C.3
2
g
D .2g
3.设函数f (x )=ax 2
+b (a ≠0),若∫3
0f (x )d x =3f (x 0),则x 0=( ) A .±1
B.2C .± 3
D .2
4.设函数f (x )=x m
+ax 的导函数f ′(x )=2x +1,则∫2
1f (-x )d x 的值等于( )A.5
6 B.12 C.2
3
D.16
5.由直线x =-π3,x =π
3,y =0与曲线y =cos x 所围成的封闭图形的面积为( )
A.1
2 B .1 C.3
2
D. 3
6.若(x 2-1ax )9(a ∈R)展开式中x 9的系数是-212,则∫a
0sin x d x 等于( )
A .1-cos 2
B .2-cos 1
C .cos 2-1
D .1+cos 2
二、填空题
7.已知a ∈[0,π2
],则当∫a
0(cos x -sin x )d x 取最大值时,a =________.
8.设f (x )=⎩⎪⎨⎪
⎧
x 2
,x ∈[0,1]1
x
,x ∈1,e](e 为自然对数的底数),则∫e
0f (x )d x 的值为________.
9.如图,设D 是图中边长为4的正方形区域,E 是D 内函数y =x 2
图象下方的点构成的区
域,现在D 内随机取一点,则该点在E 中的概率为________.
三、解答题
10.计算以下定积分. (1)∫21(2x 2
-1x
)d x ;
(2) (sin x -sin 2x )d x ;(3)∫2
1|3-2x |d x .
11.设f (x )是二次函数,其图象过点(1,0),且f ′(1)=2, ∫10f (x )d x =0,求f (x )的解析式.
12.如图,设点P 从原点沿曲线y =x 2
向点A (2,4)移动,直线OP 与曲线y =x 2
围成图形的面积为S 1,直线OP 与曲线y =x 2
及直线x =2围成图形的面积为S 2,若S 1=S 2,求点P 的坐标.
详解答案
一、选择题
1.解析:∵被积函数e x +2x 的原函数为e x +x 2
,
∫10(e x +2x )d x =(e x +x 2)| 1
0=(e 1+1)-(e 0
+0)=e.
答案:C
2.解析:距离S =∫2
1gt d t =12gt 2| 21=32g .
答案:C
3.解析:∫3
0f (x )d x =∫3
0(ax 2
+b )d x =(a
3
x 3
+bx )| 3
0=9a +3b =3f (x 0).
∴f (x 0)=3a +b =ax 20+b ,∴x 2
0=3,∴x 0=± 3. 答案:C
4.解析:由于f (x )=x m +ax 的导函数为f ′(x )=2x +1,所以f (x )=x 2+x ,于是∫2
1f (-
x )d x =∫21(x 2-x )d x =(1
3x 3-12x 2
)| 2
1=56
.
答案:A
5.解析:结合函数图象可得所求的面积是定积分cos x d x =
sin x
=
32-(-3
2
)= 3. 答案:D
6.解析:由题意得T r +1=C r
9(x 2)9-r
(-1)r (1ax
)r
=(-1)r C r 9x
18-3r
1
a r
,令18-3r =9得r =3,
所以-C 391
a 3=-212
,解得a =2,
所以∫20sin x d x =(-cos x ) |2
0=-cos 2+cos 0=1-cos 2.
答案:A 二、填空题
7.解析:∫a
0(cos x -sin x )d x =(sin x +cos x )| a
0=
sin a +cos a -1=2sin(a +π
4
)-1,
∵a ∈[0,π2],∴当a =π4时,2cos(a +π
4
)-1取最大值.
答案:π4
8.解析:∫e 0f (x )d x =∫10x 2d x +∫e 11
x
d x
=13x 3| 10+ln x | e
1=13+ln e =43. 答案:43
9. 解析:由定积分的几何意义可得阴影部分的面积为S 阴=2∫20x 2
d x =
23x 3| 20=163
, 又S 正=42
=16,所以由几何概型可得该点在E 中的概率为P =S 阴S 正=16
316=13.
答案:13
三、解答题
10.解:(1)∵y =2x 2
-1x 的一个原函数是y =23
x 3-ln x ,
∴∫21(2x 2-1x )d x =(23x 3-ln x )|21=(23×23
-ln2)-(23×13-ln1)=163-ln2-23=143-ln2.
(2)∵函数y =sin x -sin 2x 的一个原函数是y =-cos x +1
2cos 2x ,
∴
(sin x -sin 2x )d x =(1
2
cos 2x -cos x )
=(12cos 2π3-cos π3)-(1
2cos 0-cos 0) =[12×(-12)-12]-(1
2-1) =-14-12+12=-14
.
(3)∵y =|3-2x |=⎩⎪⎨
⎪⎧
3-2x 1≤x <3
2
,
2x -33
2
≤x <2,
∴∫2
1|3-2x |d x =|3-2x |d x
+|3-2x |d x
=
(3-2x )d x +
(2x -3)d x
=(3x -x 2)
+(x 2
-3x )
=[3×
32-2
3()2
]-(3× 1-12)+(22
-3×2)-[(32)2-3×32]=92-94-2+(-2)-94+92=12.
11.解:设f (x )=ax 2
+bx +c (a ≠0) 其图象过点(1,0), ∴a +b +c =0,①
f ′(x )=2ax +b 而f ′(1)=2,
∴2a +b =2.② 由∫1
0f (x )d x =0, ∴∫1
0(ax 2
+bx +c )d x =a
3x 3
+b
2x 2+cx |1
=a 3+b
2
+c =0.③ 由①、②、③联立方程组,解得⎩⎪⎨⎪
⎧
a =3,
b =-4,
c =1.
∴f (x )=3x 2
-4x +1.
12.解:设直线OP 的方程为y =kx ,点P 的坐标为(x ,y ), 则∫x
0(kx -x 2
)d x =∫2
x (x 2
-kx )d x , 即(12kx 2-13x 3) |x 0=(13x 3-12kx 2) |2
x . 解得12kx 2-13x 3=83-2k -(13x 3-12
kx 2
),
解得k =43,即直线OP 的方程为y =43x ,所以点P 的坐标为(43,16
9).。