人教新课标版数学高二-2-2限时练 1.6 微积分基本定理
人教版高二数学学案选修2-2练习1.6微积分基本定理
§1.6 微积分基本定理一、基础过关1. 已知物体做变速直线运动的位移函数s =s (t ),那么下列命题正确的是( ) ①它在时间段[a ,b ]内的位移是s =s (t )|b a ;②它在某一时刻t =t 0时,瞬时速度是v =s ′(t 0);③它在时间段[a ,b ]内的位移是s =lim n →∞∑i =1n b -a ns ′(ξi );④它在时间段[a ,b ]内的位移是s =ʃb a s ′(t )d t .A .①B .①②C .①②④D .①②③④2. 若F ′(x )=x 2,则F (x )的解析式不正确的是( ) A .F (x )=13x 3B .F (x )=x 3C .F (x )=13x 3+1D .F (x )=13x 3+c (c 为常数)3. ʃ10(e x +2x )d x 等于( ) A .1 B .e -1C .eD .e +14. 已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2,-1≤x ≤0,1,0<x ≤1,则ʃ1-1f (x )d x 的值为( ) A.32 B.43C.23 D .-235. ʃπ20sin 2x 2d x 等于( ) A.π4 B.π2-1C .2 D.π-246.ʃ1-1|x |d x 等于( )A .ʃ1-1x d xB .ʃ1-1(-x )d xC .ʃ0-1(-x )d x +ʃ10x d xD .ʃ0-1x d x +ʃ10(-x )d x二、能力提升7. 设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,x >0x +a 03t 2d t ,x ≤0, 若f [f (1)]=1,则a =________.8.设函数f (x )=ax 2+c (a ≠0),若ʃ10f (x )d x =f (x 0),0≤x 0≤1,则x 0的值为________. 9.设f (x )是一次函数,且ʃ10f (x )d x =5,ʃ10xf (x )d x =176,则f (x )的解析式为________. 10.计算下列定积分:(1)ʃ21(e x +1x)d x ;(2)ʃ91x (1+x )d x ; (3)ʃ200(-0.05e -0.05x +1)d x ;(4)ʃ211x (x +1)d x . 11.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 3,x ∈[0,1],x ,x ∈(1,2],2x ,x ∈(2,3].求ʃ30f (x )d x 的值.12.已知f (a )=ʃ10(2ax 2-a 2x )d x ,求f (a )的最大值.三、探究与拓展13.求定积分ʃ3-4|x +a |d x .答案1.D 2.B 3.C 4.B 5.D 6.C7.1 8.339.f (x )=4x +310.解 (1)∵(e x +ln x )′=e x +1x, ∴ʃ21(e x +1x)d x =(e x +ln x )|21=e 2+ln 2-e. (2)∵x (1+x )=x +x ,(12x 2+23x 32)′=x +x , ∴ʃ91x (1+x )d x =(12x 2+23x 32)|91 =1723. (3)∵(e -0.05x +1)′=-0.05e -0.05x +1,∴ʃ200(-0.05e-0.05x +1)d x =e -0.05x +1|200=1-e.(4)∵1x (x +1)=1x -1x +1,(ln x )′ =1x ,(ln(x +1))′=1x +1, ∴ʃ211x (x +1)d x =ln x |21-ln(x +1)|21=2ln 2-ln 3. 11.解 由积分的性质,知:ʃ30f (x )d x =ʃ10f (x )d x +ʃ21f (x )d x +ʃ32f (x )d x=ʃ10x 3d x +ʃ21x d x +ʃ322x d x=x 44|10+23x 32|21+2xln 2|32=14+432-23+8ln 2-4ln 2=-512+432+4ln 2.12.解 ∵(23ax 3-12a 2x 2)′=2ax 2-a 2x , ∴ʃ10(2ax 2-a 2x )d x=(23ax 3-12a 2x 2)|10=23a -12a 2, 即f (a )=23a -12a 2 =-12(a 2-43a +49)+29=-12(a -23)2+29, ∴当a =23时,f (a )有最大值29. 13.解 (1)当-a ≤-4即a ≥4时,原式=ʃ3-4(x +a )d x =(x 22+ax )|3-4=7a -72. (2)当-4<-a <3即-3<a <4时,原式=ʃ-a -4[-(x +a )]d x +ʃ3-a (x +a )d x =(-x 22-ax )|-a -4+(x 22+ax )|3-a =a 22-4a +8+(a 22+3a +92) =a 2-a +252. (3)当-a ≥3即a ≤-3时,原式=ʃ3-4[-(x +a )]d x =(-x 22-ax )|3-4=-7a +72. 综上,得ʃ3-4|x +a |d x=⎩⎪⎨⎪⎧ 7a -72 (a ≥4)a 2-a +252 (-3<a <4)-7a +72 (a ≤-3).。
高中数学选修2-2课时作业15:§1.6 微积分基本定理
§1.6 微积分基本定理一、选择题1.ʃ21⎝⎛⎭⎫e x +1x d x 等于( ) A .e 2-ln 2B .e 2-e -ln 2C .e 2+e +ln 2D .e 2-e +ln 2考点 利用微积分基本定理求定积分题点 利用微积分基本定理求定积分[答案] D[解析] ʃ21⎝⎛⎭⎫e x +1x =(e x +ln x )|21 =(e 2+ln 2)-(e +ln 1)=e 2-e +ln 2.2.若π20(sin cos )d x a x x -⎰=2,则实数a 等于( )A .-1B .1C .- 3 D. 3 考点 微积分基本定理的应用题点 利用微积分基本定理求参数[答案] A[解析] π20(sin cos )d x a x x -⎰=(-cos x -a sin x )π20|=0-a -(-1-0)=1-a =2,∴a =-1,故选A.3.若S 1=ʃ21x 2d x ,S 2=ʃ211xd x ,S 3=ʃ21e 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 1考点 利用微积分基本定理求定积分题点 利用微积分基本定理求定积分[答案] B[解析] 因为S 1=ʃ21x 2d x =⎪⎪13x 321=13×23-13=73,S 2=ʃ211xd x =ln x |21=ln 2, S 3=ʃ21e x d x =e x |21=e 2-e =e(e -1). 又ln 2<ln e =1,且73<2.5<e(e -1), 所以ln 2<73<e(e -1),即S 2<S 1<S 3. 4.ʃ30|x 2-4|d x 等于( )A.213B.223C.233D.253考点 分段函数的定积分题点 分段函数的定积分[答案] C [解析] ∵|x 2-4|=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4,2≤x ≤3,4-x 2,0≤x ≤2, ∴ʃ30|x 2-4|d x =ʃ32(x 2-4)d x +ʃ20(4-x 2)d x = ⎪⎪⎝⎛⎭⎫13x 3-4x 32+⎪⎪⎝⎛⎭⎫4x -13x 320 =⎣⎡⎦⎤(9-12)-⎝⎛⎭⎫83-8+⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫8-83-0 =-3-83+8+8-83=233. 5.若函数f (x ),g (x )满足ʃ1-1f (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为( )A .0B .1C .2D .3考点 微积分基本定理的应用题点 微积分基本定理的综合应用[答案] C[解析] 对于①,ʃ1-1sin 12x cos 12x d x =ʃ1-112sin x d x =0, 所以①是区间[-1,1]上的一组正交函数;对于②,ʃ1-1(x +1)(x -1)d x =ʃ1-1(x 2-1)d x ≠0,所以②不是区间[-1,1]上的一组正交函数;对于③,ʃ1-1x ·x 2d x =ʃ1-1x 3d x =0,所以③是区间[-1,1]上的一组正交函数.6.若f (x )=x 2+2ʃ10f (x )d x ,则ʃ10f (x )d x 等于( ) A .-13B .-1 C.13 D .1考点 利用微积分基本定理求定积分题点 利用微积分基本定理求定积分[答案] A[解析] ∵f (x )=x 2+2ʃ10f (x )d x ,∴ʃ10f (x )d x =⎪⎪⎝⎛⎭⎫13x 3+2x ʃ10f (x )d x 10 =13+2ʃ10f (x )d x , ∴ʃ10f (x )d x =-13. 二、填空题7.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≤0,cos x -1,x >0,则ʃ1-1f (x )d x =________. 考点 分段函数的定积分题点 分段函数的定积分[答案] sin 1-23[解析] ʃ1-1f (x )d x =ʃ0-1x 2d x +ʃ10(cos x -1)d x=⎪⎪13x 30-1+(sin x -x )|10=⎣⎡⎦⎤13×03-13×(-1)3+[(sin 1-1)-(sin 0-0)] =sin 1-23. 8.已知f (x )=3x 2+2x +1,若ʃ1-1f (x )d x =2f (a )成立,则a =________.考点 微积分基本定理的应用题点 利用微积分基本定理求参数[答案] -1或13[解析] ʃ1-1f (x )d x =(x 3+x 2+x )|1-1=4, 2f (a )=6a 2+4a +2,由题意得6a 2+4a +2=4,解得a =-1或13. 9.从如图所示的长方形区域内任取一个点M (x ,y ),则点M 取自阴影部分的概率为________.考点 微积分基本定理的应用题点 微积分基本定理的综合应用[答案] 13[解析] 长方形的面积为S 1=3,S 阴=ʃ103x 2d x =x 3|10=1,则P =S 阴S 1=13. 10.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,x >0,x +ʃa 03t 2d t ,x ≤0,若f (f (1))=1,则a =____________. 考点 微积分基本定理的应用题点 利用微积分基本定理求参数[答案] 1[解析] 因为x =1>0,所以f (1)=lg 1=0.又当x ≤0时,f (x )=x +ʃa 03t 2d t =x +t 3|a 0=x +a 3,所以f (0)=a 3.因为f (f (1))=1,所以a 3=1,解得a =1.11.设f (x )是一次函数,且ʃ10f (x )d x =5,ʃ10xf (x )d x =176,则f (x )的[解析]式为________. 考点 微积分基本定理的应用题点 利用微积分基本定理求参数[答案] f (x )=4x +3[解析] ∵f (x )是一次函数,∴设f (x )=ax +b (a ≠0),∴ʃ10f (x )d x =ʃ10(ax +b )d x =ʃ10ax d x +ʃ10b d x=12a +b =5, ʃ10xf (x )d x =ʃ10x (ax +b )d x=ʃ10(ax 2)d x +ʃ10bx d x =13a +12b =176. ∴⎩⎨⎧ 12a +b =5,13a +12b =176,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =3. ∴f (x )=4x +3. 12.已知α∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则当ʃα0(cos x -sin x )d x 取最大值时,α=________. 考点 微积分基本定理的应用题点 微积分基本定理的综合应用[答案] π4[解析] ʃα0(cos x -sin x )d x =(sin x +cos x )|α0=sin α+cos α-1=2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4-1. ∵α∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则α+π4∈⎣⎡⎦⎤π4,34π, 当α+π4=π2,即α=π4时, 2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4-1取得最大值. 三、解答题13.已知f (x )=ʃx -a (12t +4a )d t ,F (a )=ʃ10[f (x )+3a 2]d x ,求函数F (a )的最小值.考点 微积分基本定理的应用题点 微积分基本定理的综合应用解 因为f (x )=ʃx -a (12t +4a )d t =(6t 2+4at )|x -a=6x 2+4ax -(6a 2-4a 2)=6x 2+4ax -2a 2,F (a )=ʃ10[f (x )+3a 2]d x =ʃ10(6x 2+4ax +a 2)d x=(2x 3+2ax 2+a 2x )|10=a 2+2a +2=(a +1)2+1≥1.所以当a =-1时,F (a )取到最小值为1.四、探究与拓展14.已知函数f (x )=⎩⎨⎧ (x +1)2,-1≤x ≤0,1-x 2,0<x ≤1,则ʃ1-1f (x )d x 等于( ) A.3π-812B.4+3π12C.4+π4D.-4+3π12 考点 分段函数的定积分题点 分段函数的定积分[答案] B[解析] ʃ1-1f (x )d x =ʃ0-1(x +1)2d x +ʃ101-x 2d x ,ʃ0-1(x +1)2d x = ⎪⎪13(x +1)30-1=13, ʃ101-x 2d x 以原点为圆心,以1为半径的圆的面积的四分之一,故ʃ101-x 2d x =π4, 故ʃ1-1f (x )d x =13+π4=4+3π12. 15.已知f ′(x )是f (x )在(0,+∞)上的导数,满足xf ′(x )+2f (x )=1x2,且ʃ21[x 2f (x )-ln x ]d x =1. (1)求f (x )的[解析]式;(2)当x >0时,证明不等式2ln x ≤e x 2-2. 考点 微积分基本定理的应用题点 微积分基本定理的综合应用(1)解 由xf ′(x )+2f (x )=1x2,得 x 2f ′(x )+2xf (x )=1x, 即[x 2f (x )]′=1x, 所以x 2f (x )=ln x +c (c 为常数),即x 2f (x )-ln x =c .又ʃ21[x 2f (x )-ln x ]d x =1,即ʃ21c d x =1,所以cx |21=1,所以2c -c =1,所以c =1.所以x 2f (x )=ln x +1,所以f (x )=ln x +1x 2. (2)证明 由(1)知f (x )=ln x +1x 2(x >0), 所以f ′(x )=1x ×x 2-2x (ln x +1)x 4=-2ln x -1x 3, 当f ′(x )=0时,x =12e-,f ′(x )>0时,0<x <12e -, f ′(x )<0时,x >12e -,所以f (x )在(0,12e -)上单调递增,在(12e-,+∞)上单调递减. 所以f (x )max = 12(e )f -=e 2, 所以f (x )=ln x +1x 2≤e 2, 即2ln x ≤e x 2-2.。
高中新课程数学(新课标人教A版)选修2-2《1.6微积分基本定理》评估训练
1.6 微积分基本定理双基达标 (限时20分钟)1.下列积分值等于1的是( ).答案 C2.计算sin 2x2d x =( ).A.π4B.π2-1 C .2D.π-24答案 D 3.计算⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1x 2+1x 3d x = ( ).A .ln 2+78 B .ln 2-72 C .ln 2-58D .ln 2-178答案 A4.函数y =cos x d x 的导数是________.答案 cos x 5.若⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1x d x =3+ln 2,则正数a 的值为________.答案 26.求曲线y =sin x 与直线x =-π4,x =54π,y =0所围成图形的面积(如图).综合提高 (限时25分钟)7.已知f (x )=⎩⎨⎧x 2,-1≤x ≤0,1,0<x ≤1,则∫1-1f (x )d x 的值为( ).A.32B.43C.23 D .-23答案 B 8.计算等于( ).解析 ∵|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x (x ≥0),-x (x <0),答案 C9.已知y =f (x )是一次函数,且176,那么f (x )=________.解析 设f (x )=ax +b (a ≠0),则(ax +b )d x =12a +b =5 ①,x (ax +b )d x=13a +12b =176 ②.由①②得a =4,b =3,故f (x )=4x +3. 答案 4x +310.计算: (sin x +2)d x =________.解析(sin x +2)d x =(-cos x +2x )⎪⎪⎪2-2=-cos 2+4-(-cos 2-4)=8.答案 811.已知y =f (x )是一元二次函数,其图象过点(1,0),且f ′(1)=2,f (x )d x =0,求f (x )的解析式.解 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). ∵f (x )的图象过点(1,0),∴a +b +c =0.① 又f ′(x )=2ax +b 且f ′(1)=2,∴2a +b =2.② 又f (x )d x =(ax 2+bx +c )d x=⎝ ⎛⎭⎪⎫13ax 3+12bx 2+cx ⎪⎪⎪1=13a +12b +c , 即13a +b2+c =0.③联立①②③,得a =3,b =-4,c =1, ∴f (x )=3x 2-4x +1.12.(创新拓展)利用微积分基本定理计算2x cos x +x 2sin xcos 2xd x 的值.解 因为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2cos x ′=2x cos x +x 2sin x cos 2x。
人教新课标版数学高二选修2-2检测 1.6微积分基本定理
一、选择题1.设a =⎠⎛01x 13d x ,b =⎠⎛01x 2d x ,c =⎠⎛01x 3d x ,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a >b >c B .c >a >b C .a >c >bD .c >b >a【解析】 ∵a =⎠⎛01x 13d x =⎪⎪⎪10=34;b =⎠⎛01x 2d x =x 33⎪⎪⎪10=13,c =⎠⎛01x 3d x =x 44⎪⎪⎪1=14,∴a >b >c .【答案】 A2.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ∈[0,1),1x ,x ∈[1,e 2)(其中e 为自然对数的底数),则f (x )d x的值为( )A.43 B.53 C.73 D.83【解析】 f (x )d x =⎠⎛01x 2d x +∫e 211x d x =13x 3⎪⎪⎪ 10+ln x ⎪⎪⎪e 21=13+2=73.【答案】 C3.(2013·安阳高二检测)⎠⎛01|1-x |d x =( )A .0B .1C .2D .-2 【解析】 ⎠⎛01(1-x )d x +⎠⎛12(x -1)d x=(x -12x 2)⎪⎪⎪10+(12x 2-x )⎪⎪⎪21=(1-12)+(12×4-2)-(12-1) =1. 【答案】 B4.设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( )A .-33B.33C .-13 D.13【解析】 ∵⎠⎛01f (x )d x =(13ax 3+cx )⎪⎪⎪10=13a +c ,∴ax 20+c =13a +c , ∴x 20=13.∵0≤x 0≤1.∴x 0=33.【答案】 B5.若⎠⎛0k (2x -3x 2)d x =0,则k 等于( )A .0B .1C .0或1D .不确定【解析】 ∵⎠⎛0k (2x -3x 2)d x =(x 2-x 3)⎪⎪⎪k0=k 2-k 3,∴k 2-k 3=0,即k =0或k =1, 又当k =0时,不合题意,∴k =1. 【答案】 B 二、填空题6.已知函数f (a )=⎠⎛0a sin x d x ,则f [f (π2)]=________.【解析】 ∵f (a )=⎠⎛0a sin x d x =(-cos x )⎪⎪⎪a0=1-cos a .∴f (π2)=1-cos π2=1. ∴f [f (π2)]=f (1)=1-cos 1. 【答案】 1-cos 17.(2012·江西高考)计算定积分(x 2+sin x )d x =________.【解析】 ∵(13x 3-cos x )′=x 2+sin x , ∴(x 2+sin x )d x =(13x 3-cos x )⎪⎪⎪1-1=23. 【答案】 238.(2013·福州高二检测)⎠⎛12(1x +1x 2)d x =________.【解析】 ∵⎠⎛12(1x +1x 2)d x =(ln x -1x )⎪⎪⎪21=(ln 2-12)-(ln 1-1)=ln 2+12. 【答案】 ln 2+12 三、解答题9.计算下列定积分: (1)⎠⎛121x (x +1)d x ; (2)(cos x +2x )d x .【解】 (1)∵⎠⎛121x (x +1)d x =⎠⎛12(1x -1x +1)d x=[ln x -ln(x +1)]⎪⎪⎪21=ln 43.(2)(cos x +2x )d x =(sin x +2x ln 2)⎪⎪⎪⎪π2-π210.(1)设f (x )=⎩⎨⎧x 2,x ≤0,cos x -1,x >0,求f (x )d x .(2)求x 2d x (a >0).【解】 (1) f (x )d x =x 2d x +⎠⎛01(cos x -1)d x =13x 3⎪⎪⎪0-1+(sin x -x )⎪⎪⎪10=sin 1-23.(2)由x 2=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,得11.已知f (x )=⎩⎨⎧2x +1,x ∈[-2,2],1+x 2,x ∈(2,4],求使⎠⎛k 3f (x )d x =403恒成立的k 值.【解】 (1)当k ∈(2,3]时,⎠⎛k 3f (x )d x =⎠⎛k3(1+x 2)d x =(x +13x 3)⎪⎪⎪3k=3+13×33-(k +13k 3)=403 整理得k 3+3k +4=0, 即k 3+k 2-k 2+3k +4=0, ∴(k +1)(k 2-k +4)=0, ∴k =-1.而k ∈(2,3],∴k =-1舍去. (2)当k ∈[-2,2]时,⎠⎛k 3f (x )d x =⎠⎛k 2(2x +1)d x +⎠⎛23(1+x 2)d x =(x 2+x )⎪⎪⎪2k +(x +13x 3)⎪⎪⎪32=(22+2)-(k 2+k )+(3+13×33)-(2+13×23) =403-(k 2+k )=403, ∴k 2+k =0,解得k =0或k =-1, 综上所述,k =0或k =-1.。
人教版数学高二选修2-2讲义1.6微积分基本定理
1.6微积分基本定理1.了解导数与定积分的关系以及微积分基本定理的含义.(重点、易混点) 2.掌握微积分基本定理,会用微积分基本定理求定积分.(重点、难点)[基础·初探]教材整理1微积分基本定理阅读教材P51~P53“例1”以上内容,完成下列问题.1.内容:如果f(x)是区间[a,b]上的__________函数,并且F′(x)=f(x),那么b f(x)d x=__________.⎠⎛a这个结论叫做微积分基本定理,又叫做____________.2.表示:为了方便,常常把F(b)-F(a)记成__________,即b f(x)dx=⎠⎛a______________=______________.【答案】 1.连续F(b)-F(a)牛顿-莱布尼茨公式2.F(x)|b a F(x)|b a F(b)-F(a)1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)微积分基本定理中,被积函数f(x)是原函数F(x)的导数.()(2)应用微积分基本定理求定积分的值时,为了计算方便通常取原函数的常数项为0.()(3)应用微积分基本定理求定积分的值时,被积函数在积分区间上必须是连续函数.()【答案】(1)√(2)√(3)√2.若a=1(x-2)d x,则被积函数的原函数为()⎠⎛A.f(x)=x-2 B.f(x)=x-2+CC.f(x)=12x2-2x+C D.f(x)=x2-2x【答案】 C3.⎠⎜⎛π2cos x d x=________.【解析】⎠⎜⎛π2cos x d x=sin x⎪⎪⎪⎪π2=sinπ2-sin 0=1.【答案】 1教材整理2 定积分与曲边梯形面积的关系阅读教材P53“例2”以下部分~P54的内容,完成下列问题.设曲边梯形在x轴上方的面积为S上,在x轴下方的面积为S下,则(1)当曲边梯形在x轴上方时,如图1-6-1①,则⎠⎛ab f(x)d x=__________.(2)当曲边梯形在x轴下方时,如图1-6-1②,则⎠⎛ab f(x)d x=________.①②③图1-6-1(3)当曲边梯形在x轴上方、x轴下方均存在时,如图1-6-1③,则⎠⎛ab f(x)d x=______________.特别地,若S上=S下,则⎠⎛ab f(x)d x=______.【答案】(1)S上(2)-S下(3)S上-S下1.如图1-6-2,阴影部分的面积为________.图1-6-2【解析】根据定积分的几何意义知S阴影=-⎠⎜⎛π232πcos x d x=-sin x⎪⎪⎪⎪32ππ2=-⎝⎛⎭⎪⎫sin32π-sinπ2=2.【答案】 22.如图1-6-3,定积分⎠⎛ab f(x)d x的值用阴影面积S1,S2,S3表示为⎠⎛ab f(x)d x=________.图1-6-3【解析】根据定积分的几何意义知⎠⎛ab f(x)d x=S1-S2+S3.【答案】S1-S2+S3[小组合作型]利用微积分基本定理求定积分⎠⎛xA.e+2 B.e+1C.e D.e-1(2)求下列定积分.①⎠⎛12(x2+2x+3)d x;②⎠⎛π2sin2x2d x.【自主解答】(1)⎠⎛1(2x+e x)d x=(x2+e x)⎪⎪⎪1=(12+e)-(02+e0)=1+e-1=e.【答案】 C(2)①⎠⎛12(x2+2x +3)d x =⎠⎛12x2d x +⎠⎛122x d x +⎠⎛123d x =x 33⎪⎪⎪ 21+x 2⎪⎪⎪ 21+3x ⎪⎪⎪21=253.②sin 2x 2=1-cos x 2,而⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -12sin x ′=12-12cos x =sin 2x 2, ∴⎠⎜⎛0π2sin 2x 2d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -12sin x ⎪⎪⎪π20=π4-12=π-24.求简单的定积分关键注意两点1.掌握基本函数的导数以及导数的运算法则,正确求解被积函数的原函数,当原函数不易求时,可将被积函数适当变形后再求解.2.精确定位积分区间,分清积分下限与积分上限.[再练一题]1.(1)若⎠⎛01(kx +1)d x =2,则k 的值为( )A .1B .2C .3D .4(2)⎠⎛12x -1x 2d x =________. 【导学号:62952051】【解析】 (1)⎠⎛1(kx +1)d x =⎝⎛⎭⎪⎫12kx 2+x ⎪⎪⎪10=12k +1=2,∴k =2. (2)⎠⎛12x -1x 2d x =⎠⎛12⎝⎛⎭⎪⎫1x -1x 2d x=⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +1x ⎪⎪⎪21=⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 2+12-(ln 1+1)=ln 2-12. 【答案】 (1)B (2)ln 2-12求分段函数的定积分计算下列定积分.(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,0≤x <π2,1,π2≤x ≤2,x -1,2<x ≤4,求⎠⎛04f (x )d x ; (2)⎠⎛02|x 2-1|d x . 【精彩点拨】 (1)按f (x )的分段标准,分成⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2,⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,2,(2,4]三段求定积分,再求和.(2)先去掉绝对值号,化成分段函数,再分段求定积分. 【自主解答】(1)⎠⎛04f (x )d x =⎠⎛0π2sin x d x +⎠⎜⎛π221d x +⎠⎛24(x -1)d x =(-cos x )⎪⎪⎪π20+x ⎪⎪⎪2π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-x ⎪⎪⎪42=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫2-π2+(4-0)=7-π2.(2)⎠⎛02|x 2-1|d x =⎠⎛01(1-x 2)d x +⎠⎛12(x 2-1)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -13x 3⎪⎪⎪ 10+⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3-x ⎪⎪⎪21=2.1.本例(2)中被积函数f (x )含有绝对值号,可先求函数f (x )的零点,结合积分区间,分段求解.2.分段函数在区间[a ,b ]上的定积分可分成n 段定积分和的形式,分段的标准可按照函数的分段标准进行.3.带绝对值号的解析式,可先化为分段函数,然后求解.[再练一题]2.计算定积分:⎠⎛-33(|2x+3|+|3-2x|)d x.【解】设f(x)=|2x+3|+|3-2x|,x∈[-3,3],则f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-4x,-3≤x<-32,6,-32≤x≤32,4x,32<x≤3.所以⎠⎛-33(|2x+3|+|3-2x|)d x=⎠⎜⎛-3-32(-4x)d x+⎠⎜⎛-3232 6 d x+⎠⎜⎛3234x d x=-2x2⎪⎪⎪-32-3+6x⎪⎪⎪⎪32-32+2x2⎪⎪⎪⎪332=-2×⎝⎛⎭⎪⎫94-9+6×⎝⎛⎭⎪⎫32+32+2×⎝⎛⎭⎪⎫9-94=45.[探究共研型]利用定积分求参数探究⎠⎛【提示】令y=⎠⎛1(x2+cx+c)2d x,则y=⎠⎛1(x4+2cx3+c2x2+2cx2+2c2x+c2)d x=⎝⎛⎭⎪⎫15x5+c2x4+c2+2c3x3+c2x2+c2x⎪⎪⎪1=15+76c +73c 2=73⎝ ⎛⎭⎪⎫c +142-73×116+15.∵73>0,∴当c =-14时,⎠⎛01(x 2+cx +c )2d x 最小.已知f (x )是一次函数,其图象过点(1,4),且⎠⎛01f (x )d x =1,求f (x )的解析式.【精彩点拨】 设出函数解析式,由题中条件建立两方程,联立求解. 【自主解答】 设f (x )=kx +b (k ≠0),因为函数的图象过点(1,4),所以k +b =4.①又⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01(kx +b )d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2x 2+bx ⎪⎪⎪10=k 2+b ,所以k 2+b =1. ②由①②得k =6,b =-2,所以f (x )=6x -2.1.含有参数的定积分可以与方程、函数或不等式综合起来考查,先利用微积分基本定理计算定积分是解决此类综合问题的前提.2.计算含有参数的定积分,必须分清积分变量与被积函数f (x )、积分上限与积分下限、积分区间与函数F (x )等概念.[再练一题]3.上例中,若把“已知f (x )是一次函数”改为“已知f (x )=ax 2+bx (a ≠0)”,其余条件不变,求f (x )的解析式.【解】 ∵函数的图象过点(1,4),∴a +b =4, ①又⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01(ax 2+bx )d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3x 3+b 2x 2⎪⎪⎪10=a 3+b 2,∴a 3+b2=1,②由①②得a =6,b =-2,所以f (x )=6x 2-2x .1.下列值等于1的是( ) A.⎠⎛01x d x B.⎠⎛01(x +1)d x C.⎠⎛011d x D.⎠⎛0112d x 【解析】 选项A ,因为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22′=x ,所以⎠⎛01x d x =x 22⎪⎪⎪10=12;选项B ,因为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22+x ′=x +1,所以⎠⎛01(x +1)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22+x ⎪⎪⎪10=32;选项C ,因为x ′=1,所以⎠⎛011d x =x ⎪⎪⎪10=1;选项D ,因为⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ′=12,所以⎠⎛0112d x =12x ⎪⎪⎪10=12.【答案】 C2.⎠⎜⎛-π2π2 (sin x +cos x )d x 的值是( ) A .0 B.π4 C .2 D .4【解析】 ⎠⎜⎛-π2π2 (sin x +cos x )d x =⎠⎜⎛-π2π2sin x d x +⎠⎜⎛-π2π2cos x d x =(-cos x )| π2-π2+sin x⎪⎪⎪⎪π2-π2=2.【答案】 C3.计算⎠⎛01x 2d x =________.【导学号:62952052】【解析】 由于⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3′=x 2,所以⎠⎛01x 2d x =13x 3⎪⎪⎪10=13.【答案】 134.已知2≤⎠⎛12(kx +1)d x ≤4,则实数k 的取值范围为________.【解析】 ⎠⎛12(kx +1)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12kx 2+x ⎪⎪⎪21=(2k +2)-⎝ ⎛⎭⎪⎫12k +1=32k +1,所以2≤32k +1≤4,解得23≤k ≤2.【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,25.已知f (x )=ax +b ,且⎠⎛-11 f 2(x )d x =1,求f (a )的取值范围.【解】 由f (x )=ax +b ,⎠⎛-11 f 2(x )d x =1,得2a 2+6b 2=3,2a 2=3-6b 2≥0,所以-22≤b ≤22,所以f (a )=a 2+b =-3b 2+b +32=-3⎝ ⎛⎭⎪⎫b -162+1912,所以-22≤f (a )≤1912.。
人教新课标版数学高二-数学(A)选修2-2双基练 1-6微积分基本定理
双基限时练(十三)1.由曲线y =f (x )(f (x )≤0),x ∈[a ,b ],x =a ,x =b 和x 轴围成的曲边梯形的面积S 等于( )A.⎠⎛ab f(x)d x , B .-⎠⎛ab f(x)d xC .⎠⎛ab [f (x )-a ]d x D.⎠⎛ab [f(x)-b]d x答案 B2.如图,阴影部分的面积为( )A .⎠⎛ab f (x )d xB.⎠⎛a b g(x)d xC .⎠⎛ab [f (x )-g (x )]d x D.⎠⎛ab [f(x)+g(x)]d x解析 阴影部分的面积 S =⎠⎛ab f(x)d x +|⎠⎛ab g(x)d x|=⎠⎛ab f(x)d x -⎠⎛ab g(x)d x=⎠⎛ab [f(x)-g(x)]d x.答案 C3.曲线y =x 3与直线y =x 所围成图形的面积等于( ) A .⎠⎛1-1(x -x 3)d x B.⎠⎛1-1(x 3-x)d xC .2⎠⎛01(x -x 3)d x D .2⎠⎛0-1(x -x 3)d x解析由⎩⎨⎧y =x 3,y =x ,得交点A(-1,-1),B(0,0),C(1,1),如下图所示.∴阴影部分的面积为S =2⎠⎛01(x -x 3)d x.答案 C4.曲线y =cos x(0≤x ≤32π)与坐标轴所围成的面积为( ) A .2 B .3 C .52 D .4解析 利用函数y =cos x 在0≤x ≤3π2的图知,所求面积为S =3∫π20cos x d x =3(sin x)⎪⎪⎪⎪π20=3.答案 B5.如图阴影部分面积为( )A . 2 3B . 9-2 3C .323D .353解析 S =⎠⎛1-3(3-x 2-2x)d x=(3x -13x 3-x 2)⎪⎪⎪⎪ 1-3 =53+9=323. 答案 C6.f(x)=⎩⎨⎧x +1 (-1≤x<0),cos x (0≤x ≤π2)的图象与x 轴所围成的封闭图形的面积为( )A .32 B . 1C . 2D .12解析 根据定积分的几何意义结合图形可得所求封闭图形的面积为S =12×1×1+∫π20cos x d x =12+sin x⎪⎪⎪⎪ π20=32.答案 A7.曲线y =1x 与直线y =x ,x =2所围成图形的面积为________. 解析 示意图如图所示,所求面积为S =⎠⎛12(x -1x )d x =(12x 2-ln x)⎪⎪⎪⎪ 21=32-ln 2. 答案 32-ln 28.设函数f(x)=3x 2+c ,若⎠⎛01f(x)d x =5,则实数c 的值为________.解析 ∵⎠⎛01f(x)d x =⎠⎛01(3x 2+c)d x=(x 3+cx)⎪⎪⎪⎪10=1+c =5,∴c =4. 答案 49.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 依题意得,由y =x 与直线x =a ,y =0所围成封闭图形的面积S =⎠⎛0a x d x =23x 32| a 0=23a 32=a 2,∴a =49.答案 4910.求正弦曲线y = sin x ,x ∈[0,3π2]和直线x =3π2及x 轴所围成的平面图形的面积.解 如图,当x ∈[0,π]时,曲线y = sin x 位于x 轴上方,而当x ∈[π,3π2]时,曲线位于x 轴下方,因此所求面积应为两部分面积之和.∴S =⎠⎛0π sin x d x +|∫3π2π sin x d x |=⎠⎛0π sin x d x -∫3π2π sin x d x=-cos x⎪⎪⎪ π0+cos x⎪⎪⎪ 32ππ =2+1=3.11.如图,直线y =kx 分抛物线y =x -x 2与x 轴所围成图形为面积相等的两部分,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,抛物线与x 轴所围成的面积S =⎠⎛01(x -x 2)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22-x 33⎪⎪⎪10=16.抛物线y =x -x 2与直线y =kx 两交点的横坐标为0和1-k ,∴12S =∫1-k 0(x -x 2-kx)d x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22-x 33-k 2x 2⎪⎪⎪1-k0=16(1-k)3=112.∴(1-k)3=12,k =1-312=1-342.12.求曲线y =x 2和直线x =0,x =1,y =t 2,t ∈(0,1)所围成图形(如图阴影部分)的面积的最小值.解 由定积分与微积分基本定理得S =S 1+S 2=⎠⎛0t (t 2-x 2)d x +⎠⎛t1(x 2-t 2)d x =(t 2x -13x 3)⎪⎪⎪t0+⎝⎛⎭⎪⎫13x 3-t 2x ⎪⎪⎪1t =t 3-13t 3+13-t 2-13t 3+t3=43t 3-t 2+13,t ∈(0,1).S ′=4t 2-2t =2t(2t -1).当0<t<12时,S ′<0;当12<t<2时S ′>0, ∴当t =12时,S 有最小值S min =14.。
人教新课标版数学高二-人教A版选修2-2学案 1.6微积分基本定理
1.6 微积分基本定理【学习目标】了解微积分基本定理的含义,熟练地用微积分积分定理计算微积分【重点难点】微积分基本定理 的含义,并能正确运用基本定理计算简单的定积分一、自主学习要点1 微积分基本定理(2)如果在区间[a ,b]上,函数f(x)≤0时,那么曲边梯形位于x 轴的下方(图2).由于b -a n >0,f(ξi )≤0,故f(ξi )b -a n≤0.从而定积分 ⎠⎛ab f(x)d x ≤0,这时它等于图2所示曲边梯形面 积的相反值,即S = .(3)当f(x)在区间[a ,b]上有正有负时,定积分⎠⎛ab f(x)d x 在几何上表示图3所示的几个小曲边形面积的代数和(x 轴上方的面积取正号,x 轴下方的面积取负号),即⎠⎛a b f(x)d x = .二、合作,探究,展示,点评题型一 求初等函数的定积分例1 计算下列定积分.(1)⎠⎛2105x 4d x ; (2)⎠⎛13(1+x +x 2)d x ; (3)⎠⎛13(x +1x)26x d x.思考题1 计算定积分.(1)⎠⎛12(x 2+1x 4)d x ; (2)⎠⎛0ln2e x (1+e x )d x.题型二 分段函数定积分例2 (1)求函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧ x 3, x ∈[0,1),x , x ∈[1,2),2x , x ∈[2,3]在区间[0,3]上的积分.(2)求⎠⎛-33(|2x +3|+|3-2x|)d x.思考题2 计算定积分⎠⎛02(|x -1|+|x -3|)d x.题型三 定积分的应用例3 已知⎠⎛-11(x 3+ax +3a -b)d x =2a +6且f(t)=⎠⎛0t (x 3+ax +3a -b) d x 为偶函数,求a ,b.思考题3 (1)已知函数f(x)=⎠⎛0x (at 2+bt +1)d t 为奇函数,且f(1)-f(-1)=13,求a ,b 的值.三、知识小结1.微积分基本定理应用的理解:利用微积分基本定理计算定积分⎠⎛ab f(x)d x 的关键是找到使F ′(x)=f(x)成立的F(x),通常是逆向考虑基本初等函数的求导公式和导数的四则运算法则.求出F(x).这个过程与求导运算互为逆运算,为避免出错,在求出F(x)后,可利用F ′(x)=f(x)对F(x)进行求导验证.2.求定积分的基本方法.(1)利用微积分基本定理:步骤为:①求F(x),使得F ′(x)=f(x).②计算F(b)-F(a).(2)利用定积分的几何意义.如定积分⎠⎛011-x 2d x 的几何意义是14单位圆的面积.所以⎠⎛011-x 2d x =14π.。
人教版数学高二选修2-2作业1.6微积分基本定理课时作业选修2-2
=-4· +6x +4·
=45.
方法二:设f(x)=|2x+3|+|3-2x|= 如图,所求积分等于阴影部分面积,
即 (|2x+3|+|3-2x|)dx=S=2× ×(6+12)× +3×6=45.
15.(1)已知f(x)是一次函数,其图象过点(1,4),且 f(x)dx=1,求f(x)的解析式;
解析: f(x)dx= 2xdx+ x2dx.
答案:D
3.若 dx=3+ln2,则a的值是()
A.6B.4
C.3D.2
解析: dx=(x2+lnx)
=(a2+lna)-(1+ln1)
=(a2-1)+lna
=3+ln2.
∴ ∴a=2.
答案:D
4.若函数f(x)=xm+nx的导函数是f′(x)=2x+1,则 f(-x)dx=()
又f′(x)=2ax+b,∴f′(0)=b=0,②
而 f(x)dx= (ax2+bx+c)dx
=
= a+ b+c,
∴ a+ b+c=-2,③
由①②③式得a=6,b=0,c=-4.
B组 能力提升
11.已知函数f(a)= sinxdx,则f =()
A.1B.1-cos1
C.0D.cosห้องสมุดไป่ตู้-1
解析:∵f =∫ 0sinxdx=-cosx| 0= -(-cos0)=1,
答案:
9.已知t>1,若 (2x+1)dx=t2,则t=________.
解析: (2x+1)dx=(x2+x) =t2+t-2,从而t2+t-2=t2,解得t=2.
答案:2
10.已知f(x)=ax2+bx+c(a≠0),且f(-1)=2,f′(0)=0, f(x)dx=-2,求a、b、c的值.
人教版高中数学选修2-2学案:1.6微积分基本定理(1)
1.6微积分基本定理(1)【学习目标】1.通过实例(变速运动物体在某段时间内的速度与路程的关系),直观了解微积分基本定理的含义;2.了解微积分基本定理;3.会用微积分基本定理求函数的定积分.【新知自学】知识回顾:1.定积分的概念:一般地,设函数()f x 在区间[,]a b 上连续,用分点012a x x x =<<< …1i i x x -<<<…n x b <=将区间[,]a b 等分成n 个小区间,每个小区间长度为x ∆=______,在每个小区间[]1,i i x x -上取一点()1,2,,i i n ξ= ,作和式:11()()n nn i i i i b a S f x f nξξ==-=∆=∑∑.如果x ∆无限接近于0(亦即n →+∞)时,上述和式n S 无限趋近于常数S ,那么称该常数S 为________________.记为_______. 2.定积分的几何意义:______________________ ___________________ .新知梳理:1.微积分基本定理:一般地,如果)(x f 是区间[]b a ,上的连续函数,并且,)()(x f x F =',那么=⎰dx x f ba)(________.这个结论叫做微积分基本定理,又叫做牛顿一莱布尼兹公式.为了方便,常把)()(b F a F -记成_________,即()()|bbaaf x dx F x ==⎰________________________.2.利用微积分基本定理计算定积分dx x f ba⎰)(的关键是找到满足____________的函数)(x F ,通常,可以用基本初等函数的求导公式和导数的四则运算法则从 _______上求出)(x F .3.求导数运算与求原函数运算互为 ___ . 在微积分基本定理中函数)(x F 叫函数)(x f 在区间[]b a ,上的一个原函数.因为[])()(x F C x F '='+,所以C x F +)(也是函数_________的原函数.对点练习:1.已知)()(x f x F =',则下列等式正确的是 ( ) A.⎰-=ba a Fb F dx x f )()()( B.⎰-=ba b F a F dx x f )()()(C.)(lim )(1i ni ban F nab dx x f ξ∑⎰=∞→-=D.x F nab dx x f i ni ban ∆-=∑⎰=∞→)(lim )(1ξ. 2.已知⎩⎨⎧<<≤≤-=10,101,)(2x x x x f ,则⎰-11)(dx x f 的值为 ( )A.23B.32- C.32 D.34 3.设⎰⎰⎰===11132sin ,,xdx c dx x b dx x a ,则c b a ,,的大小关系是( )A.c b a <=B.c b a >=C.c a b <<D.a b c >> 4.计算下列定积分:(1)dx x 3131)(⎰;(2)dx x⎰211.【合作探究】典例精析:例1. 求下列定积分: (1) dx x x ⎰-12)(;(2) dx x x ⎰+20)sin 3(π;变式练习:求下列定积分: (1) dx x x⎰+232)43(;(2)dx ⎰1x .例2.求下列定积分: (1) ⎰πcos xdx ;π变式练习:求下列定积分:(1)dx x x 2202cos 2sin ⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛+π;(2)xdx ⎰22-2cos ππ.规律总结:利用微积分基本定理求定积分,实质上是求导数逆运算,即求导数等于被积函数的一个函数,求解时注意以下两个方面:(1)熟练掌握基本函数导数及导数的运算法则,学会逆运算;(2)当被积函数较为复杂,不容易找到原函数时,可适当变形后再求解.【课堂小结】1. 由抛物线x y =2和直线x =1所围成的图形的面积等于( )A.1B.34 C.32D.312.如果⎰⎰-==1201)(,1)(dx x f dx x f ,则⎰=21)(dx x f .3.(1)dx x ⎰πsin =________;(2)dx x ⎰π20sin =_________.4.求下列定积分的值 (1)dx x⎰311;(2)dx e x ⎰22.【课时作业】1.dx x1312⎰=_____________. 2.⎰-=-1121dx x . 3.dx x x10⎰=___________________.4.求下列定积分的值 (1) dx x e ⎰++1211;(2)dx xx x⎰-20sin cos 2cos π;(3) dx x x ⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛-31212.5.已知()623113+=-++⎰-a dx b a ax x且()d x b a ax x t f t⎰-++=033)(为偶函数,求b a ,的值.赠送初中数学几何模型【模型二】半角型:图形特征:45°4321DAC1FDAB正方形ABCD 中,∠EAF =45° ∠1=12∠BAD 推导说明:1.1在正方形ABCD 中,点E 、F 分别在BC 、CD 上,且∠F AE =45°,求证:EF =BE +DF45°DBa +b-aa45°ABE1.2在正方形ABCD 中,点E 、F 分别在BC 、CD 上,且EF =BE +DF ,求证:∠F AE =45°Da +b-aa45°E挖掘图形特征:a+bx-aa 45°DEa +bx -b-ab45°A运用举例:1.正方形ABCD 的边长为3,E 、F 分别是AB 、BC 边上的点,且∠EDF =45°.将△DAE 绕点D 逆时针旋转90°,得到△DCM .(1)求证:EF =FM(2)当AE =1时,求EF 的长.DE3.如图,梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BC=CD=2AD=4,E为线段CD上一点,∠ABE=45°. (1)求线段AB的长;(2)动点P从B出发,沿射线..BE运动,速度为1单位/秒,设运动时间为t,则t为何值时,△ABP为等腰三角形;(3)求AE-CE的值.DC变式及结论:4.在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=∠CEF=45°.(1)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG(如图1),求证:△AEG≌△AEF;(3)将正方形改为长与宽不相等的矩形,若其余条件不变(如图3),请你直接写出线段EF,BE,DF之间的数量关系.AB CFEDCDC。
人教新课标版数学高二-2-2课件 1.6 微积分基本定理
解析答案
(3)ʃ21[2x2+xx+1-cos x]dx=_4_+__ln__2_-__s_in__2_+__s_in__1. 解析 ʃ21[2x2+xx+1-cos x]dx =ʃ21(2x+1+1x-cos x)dx =(x2+x+ln x-sin x)|21 =6+ln 2-sin 2-(2-sin 1)
答案
1.微积分基本定理 (1)条件:f(x)是区间[a,b]上的连续函数,并且 F′(x)=f(x) ; (2)结论:ʃbaf(x)dx=__F_(_b_)-__F_(_a_)_; (3)符号表示:ʃbaf(x)dx=_F__(x_)_|ba__=__F_(_b_)-__F__(a_)__. 2.常见的原函数与被积函数关系 (1)ʃbaCdx=Cx|ba(C 为常数). (2)ʃbaxndx= n+1 1xn+1ba(n≠-1).
解析 ʃ10f(x)dx=ʃ10(ax2+c)dx
= 31ax3+cx10=a3+c. f(x0)=ax20+c,
∴a3=ax20,即
x0=
33或-
3 3.
∵0≤x0≤1,∴x0=
3 3.
反思与感悟
解析答案
跟踪训练 2 (1)已知 x∈(0,1],f(x)=ʃ10(1-2x+2t)dt,则 f(x)的值域 是__[_0_,_2_) __. 解析 f(x)=ʃ10(1-2x+2t)dt =(t-2xt+t2)|10=-2x+2(x∈(0,1]). ∴f(x)的值域为[0,2).
合作探究
知识点二 定积分和曲边梯形面积的关系
思考 定积分与曲边梯形的面积一定相等吗? 答 当被积函数f(x)≥0恒成立时,定积分与曲边梯形的面积相等,若被积 函数f(x)≥0不恒成立,则不相等.
人教新课标版数学高二-【学案导学设计】数学(人教A)选修2-2试题 1.6微积分基本定理
§1.6 微积分基本定理课时目标 1.了解微积分基本定理的内容与含义.2.会利用微积分基本定理求函数的定积分.1.如果f (x )是区间[a ,b ]上的连续函数,并且F ′(x )=________,那么ʃba f (x )d x =__________.该结论叫做微积分基本定理,又叫________________公式.2.微积分基本定理揭示了________和__________之间的内在联系,同时它也提供了计算____________的一种有效方法;计算定积分的关键是找到满足F ′(x )=f (x )的函数F (x ). (1)若F ′(x )=x α,则F (x )=____________; (2)若F ′(x )=cos x ,则F (x )=__________; (3)若F ′(x )=sin x ,则F (x )=____________; (4)若F ′(x )=e x ,则F (x )=________; (5)若F ′(x )=1x (x >0),则F (x )=__________;(6)F ′(x )=a x (a >0且a ≠1),则F (x )=__________.一、选择题1.设f (x )在[a ,b ]上连续,且(F (x )+C )′=f (x )(C 为常数),则lim Δx →0F (x +Δx )-F (x )Δx 等于( ) A .F (x ) B .f (x ) C .0 D .f ′(x )2.由曲线y =x 3,直线x =0,x =1及y =0所围成的曲边梯形的面积为( ) A .1 B.12C.13D.143.2π⎰⎝⎛⎭⎫sin x 2+cos x 22d x 的值是( )A.π2B.π2+1 C .-π2 D .04.ʃ0-4|x +3|d x 的值为( )A .-2B .0C .5 D.125.若m =ʃ10e x d x ,n =ʃe11x d x ,则m 与n 的大小关系是( ) A .m >n B .m <n C .m =n D .无法确定 6.ʃ421xd x 等于( ) A .-2ln2 B .2ln2 C .-ln2 D .ln27.ʃ10(2x k +1)d x =2,则k =________.8.定积分ʃ10x1+x 2d x 的值为________. 9.定积分20π⎰1-sin2x d x 的值为__________.三、解答题10.计算:(1)ʃ5-5(sin 5x +x 13)d x ;(2)22ππ-⎰ (cos 2x +8)d x .11.已知f (x )=a sin x +b cos x ,2π⎰f (x )d x =4,60π⎰f (x )d x =7-332,求f (x )的最大值和最小值.能力提升12.f (x )是一次函数,且ʃ10f (x )d x =5,ʃ10xf (x )d x =176,那么f (x )的解析式是( ) A .4x +3B .3x +4 C .-4x +2D .-3x +413.已知ʃ1-1(x 3+ax +3a -b )d x =2a +6且f (t )=ʃt 0(x 3+ax +3a -b )d x 为偶函数,求a ,b .1.用微积分基本定理求定积分,关键是找到满足F ′(x )=f (x )的函数F (x ),即找到被积函数的原函数.2.求定积分的一些常用技巧(1)对被积函数,要先化简,再求积分.(2)求被积函数是分段函数的定积分,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,要去掉绝对值符号才能积分.答案知识梳理1.f (x ) F (b )-F (a ) 牛顿一莱布尼兹 2.导数 定积分 定积分(1)1α+1x α+1+C (2)sin x +C (3)-cos x +C(4)e x +C (5)ln x +C (6)1ln a ·a x +C作业设计 1.B2.D [曲边梯形面积A =ʃ10x 3d x =⎝⎛⎭⎫14x 4|10=14.] 3.B [20π⎰⎝⎛⎭⎫sin x 2+cos x 22d x=2π⎰(1+sin x )d x=20xπ+(-cos x )|20π=π2+1.] 4.C [原式=ʃ-3-4(-x -3)d x +ʃ0-3(x +3)d x=⎝⎛⎭⎫-12x 2-3x |-3-4+⎝⎛⎭⎫12x 2+3x |0-3=5.] 5.A [∵m =ʃ10e x d x =e x |10=e -1,n =ʃe 11x d x =ln x |e 1=lne -ln1=1, m -n =e -1-1=e -2>0,∴m >n .] 6.D [ʃ421x d x =ln x |42=ln 4-ln2=ln2.] 7.1解析 ∵ʃ10(2x k +1)d x =ʃ102x k d x +ʃ10d x=2ʃ10x k d x +x |10=2x k +1k +1|10+1=2k +1+1=2,∴2k +1=1, 即k =1. 8.12ln2 解析 ∵⎣⎡⎦⎤12ln (1+x 2)′=x 1+x 2, ∴ʃ10x 1+x 2d x =12ln(1+x 2)|10=12ln2. 9.2(2-1)解析2π⎰cos 2x +sin 2x -2sin x cos x d x=20π⎰(sin x -cos x )2d x=20π⎰|cos x -sin x |d x=40π⎰(cos x -sin x )d x +24ππ⎰ (sin x -cos x )d x=(sin x +cos x )|40π-(cos x +sin x )|24ππ=2(2-1).10.解 (1)∵f (x )=sin 5x +x 13,x ∈[-5,5]是奇函数, ∴由定积分的几何意义知ʃ0-5(sin 5x +x 13)d x =-ʃ50(sin 5x +x 13)d x , ∴ʃ5-5(sin 5x +x 13)d x=ʃ0-5(sin 5x +x 13)d x +ʃ50(sin 5x +x 13)d x =0.(2)∵f (x )=cos 2x +8,x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2是偶函数, ∴22ππ-⎰ (cos 2x +8)d x =220π⎰(cos 2x +8)d x=20π⎰2cos 2x d x +20π⎰16d x=20π⎰(1+cos2x )d x +16x |20π=⎝⎛⎭⎫x +12sin2x |20π+16x |20π=172π. 11.解2π⎰f (x )d x =20π⎰(a sin x +b cos x )d x=(b sin x -a cos x )|20π=b +a =4.60π⎰f (x )d x =(b sin x -a cos x )|6π=12b -32a +a =7-332, 解得a =3,b =1.所以f (x )=3sin x +cos x =10sin(x +φ),(其中tan φ=13).故f (x )的最大值为10,最小值为-10. 12.A [设f (x )=ax +b , 则ʃ10(ax +b )d x =⎝⎛⎭⎫ax 22+bx |10=a 2+b ,ʃ10xf (x )d x =ʃ10(ax 2+bx )d x=⎝⎛⎭⎫ax 33+bx 22|10=a 3+b2,∴⎩⎨⎧a2+b =5a 3+b 2=176,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =4b =3.]13.解 ∵f (x )=x 3+ax 为奇函数,∴ʃ1-1(x 3+ax )d x =0, ∴ʃ1-1(x 3+ax +3a -b )d x =ʃ1-1(x 3+ax )d x +ʃ1-1(3a -b )d x=0+(3a -b )[1-(-1)]=6a -2b . ∴6a -2b =2a +6, 即2a -b =3.①又f (t )=⎪⎪⎣⎡⎦⎤x 44+a 2x 2+(3a -b )x t0 =t 44+at 22+(3a -b )t 为偶函数, ∴3a -b =0.②由①②得a =-3,b =-9.。
人教版数学高二选修2-2第一章同步检测1-6微积分基本定理
选修2-2 1.6 微积分基本定理一、选择题1.下列积分正确的是( )AA.214 B.54 C.338D.218A⎠⎛2-2⎝⎛⎭⎫x 2+1x 4d x =⎠⎛2-2x 2d x +⎠⎛2-21x 4d x =13x 3| 2-2+⎝⎛⎭⎫-13x -3| 2-2=13(x 3-x -3)| 2-2=13⎝⎛⎭⎫8-18-13⎝⎛⎭⎫-8+18=214. 故应选A.3.⎠⎛1-1|x |d x 等于( )A.⎠⎛1-1x d xB.⎠⎛1-1d xC.⎠⎛0-1(-x )d x +⎠⎛01x d xD.⎠⎛0-1x d x +⎠⎛01(-x )d xC∵|x |=⎩⎨⎧x (x ≥0)-x (x <0)∴⎠⎛1-1|x |d x =⎠⎛0-1|x |d x +⎠⎛01|x |d x=⎠⎛0-1(-x )d x +⎠⎛01x d x ,故应选C.4.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2 (0≤x <1)2-x (1≤x ≤2),则⎠⎛02f (x )d x 等于( )A.34 B.45 C.56D .不存在C⎠⎛02f (x )d x =⎠⎛01x 2d x +⎠⎛12(2-x )d x 取F 1(x )=13x 3,F 2(x )=2x -12x 2,则F ′1(x )=x 2,F ′2(x )=2-x ∴⎠⎛02f (x )d x =F 1(1)-F 1(0)+F 2(2)-F 2(1)=13-0+2×2-12×22-⎝⎛⎭⎫2×1-12×12=56.故应选C. 5.⎠⎛ab f ′(3x )d x =( )A .f (b )-f (a )B .f (3b )-f (3a ) C.13[f (3b )-f (3a )]D .3[f (3b )-f (3a )]C∵⎣⎡⎦⎤13f (3x )′=f ′(3x ) ∴取F (x )=13f (3x ),则⎠⎛ab f ′(3x )d x =F (b )-F (a )=13[f (3b )-f (3a )].故应选C. 6.⎠⎛03|x 2-4|d x =( )A.213 B.223 C.233D.253C⎠⎛03|x 2-4|d x =⎠⎛02(4-x 2)d x +⎠⎛23(x 2-4)d x =⎝⎛⎭⎫4x -13x 3| 20+⎝⎛⎭⎫13x 3-4x | 32=233.A .-32 B .-12C.12D.32D∵1-2sin 2θ2=cos θ8.函数F (x )=⎠⎛0x cos t d t 的导数是( )A .cos xB .sin xC .-cos xD .-sin xAF (x )=⎠⎛0x cos t d t =sin t | x 0=sin x -sin0=sin x .所以F ′(x )=cos x ,故应选A. 9.若⎠⎛0k (2x -3x 2)d x =0,则k =( )A .0B .1C .0或1D .以上都不对C⎠⎛0k (2x -3x 2)d x =(x 2-x 3)| k 0=k 2-k 3=0, ∴k =0或1.10.函数F (x )=⎠⎛0x t (t -4)d t 在[-1,5]上( )A .有最大值0,无最小值B .有最大值0和最小值-323C .有最小值-323,无最大值D .既无最大值也无最小值 BF (x )=⎠⎛0x (t 2-4t )d t =⎝⎛⎭⎫13t 3-2t 2| x 0=13x 3-2x 2(-1≤x ≤5). F ′(x )=x 2-4x ,由F ′(x )=0得x =0或x =4,列表如下:x (-1,0) 0 (0,4) 4 (4,5) F ′(x ) +0 - 0 +F (x )极大值极小值可见极大值F (0)=0,极小值F (4)=-323.又F (-1)=-73,F (5)=-253∴最大值为0,最小值为-323. 二、填空题 11.计算定积分: ①⎠⎛1-1x 2d x =________②⎠⎛23⎝⎛⎭⎫3x -2x 2d x =________ ③⎠⎛02|x 2-1|d x =________ ④⎠⎛0-π2|sin x |d x =________23;436;2;1 ①⎠⎛1-1x 2d x =13x 3|1-1=23. ②⎠⎛23⎝⎛⎭⎫3x -2x 2d x =⎝⎛⎭⎫32x 2+2x | 32=436. ③⎠⎛02|x 2-1|d x =⎠⎛01(1-x 2)d x +⎠⎛12(x 2-1)d x=⎝⎛⎭⎫x -13x 3| 10+⎝⎛⎭⎫13x 3-x | 21=2.1+π213.(2010·陕西理,13)从如图所示的长方形区域内任取一个点M (x ,y ),则点M 取自阴影部分的概率为________.13长方形的面积为S 1=3,S 阴=⎠⎛013x 2dx =x 3| 10=1,则P =S 1S 阴=13.14.已知f (x )=3x 2+2x +1,若⎠⎛1-1f (x )d x =2f (a )成立,则a =________.-1或13由已知F (x )=x 3+x 2+x ,F (1)=3,F (-1)=-1, ∴⎠⎛1-1f (x )d x =F (1)-F (-1)=4,∴2f (a )=4,∴f (a )=2.即3a 2+2a +1=2.解得a =-1或13.三、解答题15.计算下列定积分: (1)⎠⎛052x d x ;(2)⎠⎛01(x 2-2x )d x ;(3)⎠⎛2(4-2x )(4-x 2)d x ;(4)⎠⎛12x 2+2x -3x d x . (1)⎠⎛052x d x =x 2| 50=25-0=25.(2)⎠⎛01(x 2-2x )d x =⎠⎛01x 2d x -⎠⎛012x d x=13x 3| 10-x 2| 10=13-1=-23. (3)⎠⎛02(4-2x )(4-x 2)d x =⎠⎛02(16-8x -4x 2+2x 3)d x=⎝⎛⎭⎫16x -4x 2-43x 3+12x 4| 2=32-16-323+8=403.(4)⎠⎛12x 2+2x -3x d x =⎠⎛12⎝⎛⎭⎫x +2-3x d x =⎝⎛⎭⎫12x 2+2x -3ln x | 21=72-3ln2. 16.计算下列定积分:(1)取F (x )=12sin2x ,则F ′(x )=cos2x=12⎝⎛⎭⎫1-32=14(2-3). (2)取F (x )=x 22+ln x +2x ,则F ′(x )=x +1x+2.∴⎠⎛23⎝⎛⎭⎫x +1x 2d x =⎠⎛23⎝⎛⎭⎫x +1x +2d x =F (3)-F (2)=⎝⎛⎭⎫92+ln3+6-⎝⎛⎭⎫12×4+ln2+4 =92+ln 32. (3)取F (x )=32x 2-cos x ,则F ′(x )=3x +sin x17.计算下列定积分: (1)⎠⎛0-4|x +2|d x ;(2)已知f (x )=,求⎠⎛3-1f (x )d x 的值.(1)∵f (x )=|x +2|=∴⎠⎛0-4|x +2|d x =-⎠⎜⎛-4-2(x +2)d x +⎠⎛0-2(x +2)d x=-⎝⎛⎭⎫12x 2+2x |-2-4+⎝⎛⎭⎫12x 2+2x | 0-2=2+2=4.(2)∵f (x )=∴⎠⎛3-1f (x )d x =⎠⎛0-1f (x )d x +⎠⎛01f (x )d x +⎠⎛12f (x )d x +⎠⎛23f (x )d x =⎠⎛01(1-x )d x +⎠⎛12(x -1)d x=⎝⎛⎭⎫x -x 22| 10+⎝⎛⎭⎫x 22-x | 21 =12+12=1. 18.(1)已知f (a )=⎠⎛01(2ax 2-a 2x )d x ,求f (a )的最大值;(2)已知f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),且f (-1)=2,f ′(0)=0,⎠⎛01f (x )d x =-2,求a ,b ,c的值.(1)取F (x )=23ax 3-12a 2x 2则F ′(x )=2ax 2-a 2x ∴f (a )=⎠⎛01(2ax 2-a 2x )d x=F (1)-F (0)=23a -12a 2=-12⎝⎛⎭⎫a -232+29∴当a =23时,f (a )有最大值29.(2)∵f (-1)=2,∴a -b +c =2① 又∵f ′(x )=2ax +b ,∴f ′(0)=b =0② 而⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01(ax 2+bx +c )d x取F (x )=13ax 3+12bx 2+cx则F ′(x )=ax 2+bx +c∴⎠⎛01f (x )d x =F (1)-F (0)=13a +12b +c =-2③解①②③得a =6,b =0,c =-4.。
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1.6 微积分基本定理
周;使用时间17年 月 日 ;使用班级 ;姓名
一、选择题
1.若F ′(x )=x 2,则F (x )的解析式不正确的是( )
A .F (x )=13x 3
B .F (x )=x 3
C .F (x )=13x 3+1
D .F (x )=13x 3+c (c 为常数)
2.ʃ0-4|x +2|d x 等于( )
A .ʃ0-4(x +2)d x
B .ʃ0-4(-x -2)d x
C .ʃ-
2-4(x +2)d x +ʃ0-2(-x -2)d x
D .ʃ-
2-4(-x -2)d x +ʃ0-2(x +2)d x
3.若S 1=ʃ21x 2d x ,S 2=ʃ211x d x ,S 3=ʃ21e x 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 2<S 3<S 1
D .S 3<S 2<S 1
4.已知函数f (a )=ʃa 0sin x d x ,则f (f (π2))等于( )
A .1
B .1-cos 1
C .0
D .cos 1-1
5.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2,-1≤x ≤0,1,0<x ≤1,则ʃ1-1f (x )d x 的值为( )
A.32
B.43
C.23 D .-23
6.已知f (a )=ʃ10(2ax 2-a 2x )d x ,则函数f (a )的最大值为( )
A.19
B.29 C .-19 D .-29
7.若f (x )=x 2+2ʃ10f (x )d x ,则ʃ10f (x )d x 等于( )
A .-1
B .-13
C.13 D .1
二、填空题
8.ʃa -a (x cos x -5sin x +2)d x =________.
9.f (x )=sin x +cos x ,则⎠⎜
⎜⎛-π2π
2f (x )d x =________. 10.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
lg x ,x >0,x +f a 03t 2d t ,x ≤0,若f [f (1)]=1,则a =____________. 三、解答题
11.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多少?
12.已知f (x )=ʃx -a (12t +4a )d t ,F (a )=ʃ10[f (x )+3a 2]d x ,求函数F (a )的最小值.
一、选择题
1.答案 B
2.答案 D
解析 ∵|x +2|=⎩
⎪⎨⎪⎧
x +2,-2≤x ≤0,-x -2,-4≤x <-2, ∴ʃ0-4|x +2|d x =ʃ-2-4(-x -2)d x +ʃ0-2(x +2)d x . 故选D.
3.答案 B
解析 S 1=ʃ21x 2d x =
⎪⎪13x 321=13×23-13=73
, S 2=ʃ211x
d x =ln x |21=ln 2, S 3=ʃ21
e x d x =e x |21=e 2-e =e(e -1). ln 2<ln e =1,且73
<2.5<e(e -1), 所以ln 2<73
<e(e -1),即S 2<S 1<S 3. 4.答案 B
解析 f (π2)=⎠⎜⎛0
π2sin x d x =-cos x 20π=1,
f (f (π2
))=f (1)=ʃ10sin x d x =-cos x |10=1-cos 1. 5.答案 B
解析 ʃ1-1f (x )d x =ʃ0-1x 2d x +ʃ101d x = ⎪⎪x 330-1+1=13+1=4
3
,故选B.
6.答案 B
解析 f (a )=ʃ10(2ax 2-a 2x )d x =(23ax 3-12a 2x 2)|10=-12a 2+23
a , 由二次函数的性质可得f (a )max =-(23)24×(-12)=29. 7.答案 B
解析 ∵f (x )=x 2+2ʃ10f (x )d x ,
∴ʃ10f (x )d x =(13
x 3+2x ʃ10f (x )d x )|10 =13
+2ʃ10f (x )d x , ∴ʃ10f (x )d x =-13
. 二、填空题
8.答案 4a
9.答案 2
解析 ʃπ2-π2f (x )d x =⎠⎜⎜⎛-π2π2(sin x +cos x )d x =(-cos x +sin x ) 2
2π
π
-
=(-cos π2+sin π2)-[-cos(-π2)+sin(-π2
)] =1+1=2.
10.答案 1
解析 因为x =1>0,所以f (1)=lg 1=0.
又x ≤0时,f (x )=x +ʃa 03t 2d t =x +t 3|a 0=x +a 3,
所以f (0)=a 3.
因为f [f (1)]=1,所以a 3=1,
解得a =1.
三、解答题
11.解 由图可得f (x )=1-x 2与x 轴所围图形的面积为ʃ1-1(1-x 2)d x =
⎪⎪⎝⎛⎭⎫x -13x 31-1
=(1-13)-[-1-13(-1)3]=43
. 12.已知f (x )=ʃx -a (12t +4a )d t ,F (a )=ʃ10[f (x )+3a 2]d x ,求函数F (a )的最小值.
解因为f(x)=ʃx-a(12t+4a)d t=(6t2+4at)|x-a =6x2+4ax-(6a2-4a2)=6x2+4ax-2a2,F(a)=ʃ10[f(x)+3a2]d x=ʃ10(6x2+4ax+a2)d x =(2x3+2ax2+a2x)|10=2+2a+a2
=a2+2a+2=(a+1)2+1≥1.
所以当a=-1时,F(a)的最小值为1.。