高中数学复习:定积分应用

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高二数学定积分知识点总结

高二数学定积分知识点总结

高二数学定积分知识点总结一、定积分的概念1.1 定积分的引入在高中数学中,我们学过了不定积分的概念和性质,定积分就是在这个基础上引入的。

当我们对一个函数进行积分时,如果我们要计算的量是函数在一个区间上的面积或者体积,那么我们就需要用到定积分。

定积分可以看做是一个变量的特定区间上的累积和。

1.2 定积分的定义设函数f(x)在区间[a, b]上有定义,将[a, b]分成n等分,每个小区间的长度为Δx=n(b-a),在第i个小区间上任取一点ξi,则f(x)在[a, b]上的定积分为:∫[a,b]f(x) dx=lim{n→∞}∑{i=1}^{n}f(ξi)Δx其中lim{n→∞}表示当n趋向于无穷大时的极限。

1.3 定积分的几何意义定积分的几何意义即函数f(x)在[a, b]上的定积分就是函数y=f(x)与x轴所围区域的有向面积。

1.4 定积分的性质(1)定积分的线性性质:∫[a,b][f(x)+g(x)] dx=∫[a,b]f(x) dx+∫[a,b]g(x) dx(2)定积分的估值性质:若f(x)在[a, b]上连续,则必定存在α∈[a, b],使得∫[a,b]f(x)dx=f(α)(b-a)1.5 定积分的计算定积分的计算主要是通过不定积分的计算来实现。

通过不定积分求出F(x)的原函数后,即可得到∫[a,b]f(x) dx=F(b)-F(a)。

二、定积分的应用2.1 定积分的物理意义定积分在物理学中有着重要的应用,它可以用来计算物体的质量、重心、压力、力矩等。

在力学中,定积分常用来计算物体的质心以及转动惯量等。

2.2 定积分的几何应用定积分可以用来求曲线与坐标轴所围成的曲边梯形或者曲边梯形的面积,也可以用来计算曲线的弧长、曲线旋转体的体积等几何问题。

2.3 定积分的工程应用在工程问题中,定积分可以用来计算各种曲线的长度、曲线所围成的区域面积、曲线所绕成的物体的体积等。

2.4 定积分的经济应用在经济学中,定积分可以用来计算总收益、总成本、总利润等与变量有关的经济指标。

高中数学-定积分在几何中的应用-课件

高中数学-定积分在几何中的应用-课件

求由一条曲线 y=f(x)和直线 x=a,x=b(a<b)及 y=0 所围成平面图形的面积 S.
①如图 1 所示,f(x)>0, bf(x)dx>0. a
∴S= bf(x)dx. a
②如图 2 所示,f(x)<0, bf(x)dx<0, a
∴S=| bf(x)dx|=- bf(x)dx.
a
a
2×23x32
|
2 0
=136,
8
S2=2 [4-x-(- 2x)]dx
=4x-12x2+2
3
2x32|
8 2
=338,
于是 S=136+338=18.
方法二:选y作为积分变量,
将曲线方程写为x=y22及x=4-y.
则S=2-44-y-y22dy
=4y-y22-y63|
2 -4
=18.
变式训练 1:由曲线 y= x,直线 y=x-2 及 y 轴所围成
解.
由方程组
y2=2x y=4-x
解出抛物线和直线的交
点为(2,2)及(8,-4).
方法一:选 x 作为积分变量,由图可看出 S=S1+S2,
由于抛物线在 x 轴上方的方程为 y= 2x,
在 x 轴下方的方程为 y=- 2x,
2
所以 S1=0 [ 2x-(- 2x)]dx
=2
2 1
20x2 dx=2
❖1.7 定积分的简单应用
❖1.7.1 定积分在几何中的应用
自主学习 新知突破
❖ 1.理解定积分的几何意义.
❖ 2.会通过定积分求由两条或多条曲线 围成的平面图形的面积.
复习回顾
[问题 1]定积分的几何意义.
由三条直线 x=a,x=b(a<b),x 轴及 一条曲线 y=f(x)(f(x)≥0)围成的曲边 梯形的面积 S=________.

高中数学同步教学 第4章 §3 定积分的简单应用

高中数学同步教学 第4章 §3 定积分的简单应用

0
0
=π(12x2-15x5)|01=π(12-15)=π×130=130π.
• 4.由曲线y=x2,直线x=1,x=2与x轴所围成的平面图形绕x
31π 5
轴[解旋析转] 一设周所得所旋得转旋体的转体体积的为 体V,积为________.
则 V=2π(x2)2dx=2πx4dx=5πx5|12=315π.
1
1
互动探究学案
命题方向1 ⇨不分割型平面图形面积的求解
• 典例 1 曲线y=x2与直线y=x所围成的封闭图形16 的面积 为____.
• [思路分析] 从图形上可以看出,所求图形的面积可以转化 为一个三角形与一个曲边三角形面积的差,进而可以用定积 分求出面积.为了确定出积分的上、下限,我们需要求出直 线[解和析抛] 物解线方程的组交yy点==xx的,2,横坐标.
第四章 定积分
• 本章知识概述:本章的主要内容是定积分的概念,计算和简 单应用.
• 教科书通过曲边梯形面积问题,变速直线运动物体的路程问 题,变力做功等问题,充分演示了定积分概念产生的背景以 及定积分概念形成过程中的思路.微积分基本定理为我们 处理积分的计算问题提供了有力工具,教科书主要介绍了求 简单图形的面积和求简单旋转体的体积.
1.平面图形的面积 如果函数 y=f(x)在区间[a,b]上连续且恒有 f(x)≥0,那么定积分b f(x)dx 表
a
示由__直__线__x_=__a_,x_=__b_(_a_≠_b_)_,y_=__0_和__曲__线__y_=__f_(_x)_______所围成的曲边梯形的面积. 2.简单几何体的体积
得 x1=0,x2=1. 故所求图形的面积为
S=1xdx-1x2dx
0
0

定积分的应用共29页

定积分的应用共29页

22.11.2019
12
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一、平面图形的面积
若函数 f (x) 、 g(x) 在[a,b] 上连续,且 f (x) g(x) ,
则由曲线 y f (x) 、 y g(x) 及直线 x a 、 x b 所围
成的平面图形的面积为 Aabf(x)g(x)dx
其中面积 A 的元素为 d A f (x) g(x)d x .
a
c1
c2
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3
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一般地,由曲线 y f (x) ,直线 x a , x b 及 x 轴所围成的曲边梯形的面积 S 可表示为
S
b
|
f
(x) | dx
.
a
类似地,由曲线 x ( y) ,直线 y c , y d 及
y 轴所围成的曲边梯形的面积 S (如图 5-13 所示)可
22.11.2019
10
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二、定积分的元素法
1. 什么问题可以用定积分解决 ?
1) 所求量 U 是与区间[a , b]上的某分布 f (x) 有关的 一个整体量 ;
2) U 对区间 [a , b] 具有可加性 , 即可通过 “大化小, 常代变, 近似和, 取极限”
表示为
定积分定义
22.11.2019
ax
bx
19
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特别 , 当考虑连续曲线段
轴旋转一周围成的立体体积时, 有 y
当考虑连续曲线段
oa x
x
y f (x)
绕 y 轴旋转一周围成的立体体积时, 有

高中定积分的应用.ppt

高中定积分的应用.ppt

(
x
轴所0)围上成的的某面点积A为处作1
.试求:切点A的坐标以及切线方程.
12
略解:
y
y=x2
设切点坐标为(x0 , x02 )
y/ 2x 则切线方程为
A
O
(
x
B
0 ,0)
C(x0 , 0) x
2
2021/5/25
y 2x0 x x02
切线与x轴的交点坐标为
( x0 ,0) 2
9
课题:定积分的应用
则由题可知有
S
x0
2 x 2dx
0
x0 x0
(
x
2
2
2x0 x
x02 )dx
x03 12
1 12
x0 1 所以切点坐标与切线方程分别为
A(1,1), y 2x 1
y
y=x2
(另解 :
S
x0 0
x 2dx
1 2
x0 2
x
2 0
x
3 0
1)
12 12
A OB C x
2021/5/25
x
a
2021/5/25
b
bx
y f (x)
12
(3)两条曲线 y f ( x),y g( x)(其中f ( x) g( x))
与直线 x a, x b(a b)围成的曲边梯形的面积:
y
y f (x)
y g(x)
a
b
S= b[f (x)-g(x)]dx a
bx
y
y f (x)
a
得 x g( y) 4 2 y 当 y (0,1) 时,g(y) f (y)
则所求图形的面积为

高中定积分的计算

高中定积分的计算

高中定积分的计算在高中数学学习中,定积分是一个重要的概念和计算方法。

它不仅在数学领域有着广泛的应用,而且在物理、经济等其他学科中也具有重要意义。

本文将介绍高中定积分的基本概念、计算方法和一些常见的应用场景。

一、定积分的基本概念定积分是微积分中的重要内容,是对曲线下面积的一种度量。

定积分的计算可以理解为将曲线下的面积划分为无限多个无穷小的矩形,并将这些矩形的面积加起来,得到整个曲线下的面积值。

在高中数学中,定积分可以用下面的形式表示:∫[a,b] f(x) dx其中,f(x)表示被积函数,[a,b]表示积分区间,dx表示积分的自变量。

定积分的结果是一个数值,表示被积函数在积分区间内的曲线下面积。

二、定积分的计算方法高中定积分的计算方法主要有三种:几何法、代数法和牛顿-莱布尼茨公式。

1. 几何法:这种方法利用几何图形的面积性质来计算定积分。

常见的几何图形包括矩形、三角形、梯形等。

通过将曲线下的面积分割成这些几何图形,然后计算它们的面积并相加,就可以得到定积分的值。

2. 代数法:代数法是通过对被积函数进行积分运算来计算定积分。

这种方法可以利用积分的基本性质和常见函数的积分公式来进行计算。

通过将被积函数进行积分并确定积分上下限,就可以得到定积分的结果。

3. 牛顿-莱布尼茨公式:这是一种基于导数和原函数的关系来计算定积分的方法。

根据牛顿-莱布尼茨公式,如果一个函数F(x)是f(x)的原函数,那么在积分区间[a,b]上,有:∫[a,b] f(x) dx = F(b) - F(a)这种方法适用于已知被积函数的原函数的情况,可以直接通过求原函数的差值来计算定积分。

三、定积分的应用场景高中数学的定积分不仅仅是一种计算方法,还具有一些实际应用场景。

以下是一些常见的应用示例:1. 面积计算:定积分可以用来计算曲线下的面积,例如计算二次曲线的面积、圆的面积等。

2. 长度计算:通过对曲线方程求导得到曲线的斜率,再利用定积分计算曲线的弧长。

定积分应用方法总结(经典题型归纳)

定积分应用方法总结(经典题型归纳)

定积分复习重点定积分的考查频率不是很高,本讲复习主要掌握定积分的概念和几何意义,使用微积分基本定理计算定积分,使用定积分求曲边图形的面积和解决一些简单的物理问题等. 1.定积分的运算性质1212(1)()()().(2)[()()]()().(3)()()()().bbaab bb aaab c baackf x dx k f x dx k f x f x dx f x dx f x dx f x dx f x dx f x dx =±=±=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰为常数其中a<c<b2.微积分基本定理如果()f x 是区间[a ,b]上的连续函数,并且'()()F x f x =,那么()()()baf x dx F b F a =-⎰,这个结论叫微积分基本定理,又叫牛顿—莱布尼兹公式。

3.求定积分的方法(1)利用微积分基本定理就定积分 ①对被积分函数,先简化,再求定积分.例如:230(1-2sin)2d πθθ⎰注:322()3x x '=,(-cos )sin x x '=②分段函数,分段求定积分,再求和.(被积函数中带有绝对值符号时,计算的基本思路就是用分段函数表示被积函数,以去掉绝对值符号,然后应用定积分对积分区间的可加性,分段进行计算)1.计算积分⎰---322|32|dx x x解1. 由于在积分区间]3,2[-上,被积函数可表示为⎩⎨⎧≤<-----≤≤---=--.31,)32(,12,32|32|222x x x x x x x x 所以⎰---322|32|dx x x 13)32()32(312122=-----=⎰⎰---dx x x dx x x .(2)利用定积分的几何意义求定积分如定积分12014x dx π-=⎰,其几何意义就是单位圆面积的14。

(课本P60 B 组第一题) (3)利用被积函数的奇偶性a. 若()f x 为奇函数,则()0aa f x dx -=⎰;b. 若()f x 为偶函数,则0()()a aa f x dx f x dx-=⎰⎰2;其中0a >。

北师版高中数学选修2-2课后习题版 第四章 §3 定积分的简单应用

北师版高中数学选修2-2课后习题版 第四章 §3 定积分的简单应用

第四章DISIZHANG定积分§3定积分的简单应用课后篇巩固提升A组1.设f(x)在区间[a,b]上连续,则曲线f(x)与直线x=a,x=b,y=0围成的图形的面积为( )A.∫ba f(x)dx B.|∫f(x)badx|C.∫ba|f(x)|dx D.以上都不对f(x)在区间[a,b]上满足f(x)<0时,∫baf(x)dx<0,排除A;当围成的图形同时存在于x轴上方与下方时,∫baf(x)dx是两图形面积之差,排除B;无论什么情况C都正确.2.下列各阴影部分的面积S不可以用S=∫ba[f(x)-g(x)]dx求出的是( )S=∫ba[f(x)-g(x)]dx的几何意义是求函数f(x)与g(x)之间的阴影部分的面积,必须注意f(x)的图像要在g(x)的图像上方,对照各选项可知,D项中的f(x)的图像不全在g(x)的图像上方.故选D.3.如图,由函数f(x)=e x-e的图像,直线x=2及x轴围成的阴影部分的面积等于( )A.e2-2e-1B.e2-2eC.e 2-e 2D.e2-2e+1S=∫21f(x)dx=∫21(e x-e)dx=(e x-e·x)|12=e2-2e.4.直线y=2x,x=1,x=2与x轴围成的平面图形绕x轴旋转一周得到一个圆台,则该圆台的体积为( )A.28π3B.32π C.4π3D.3πV=∫21π·(2x)2dx=π∫214x2dx=4π·13x3|12=4π3(8-1)=28π3.5.如图所示,在边长为1的正方形OABC中,任取一点P,则点P恰好取自阴影部分的概率为( )A.14B.15C.16D.17{y=√x,y=x,得O(0,0),B(1,1).则S阴影=∫1(√x-x)dx=(23x 32-x 22)|01=23−12=16.故所求概率为S 阴影S 正方形=161=16.6.曲线y=cos x (π2≤x ≤3π2)与x 轴围成的平面图形的面积为 .解析由图可知,曲线y=cosx (π2≤x ≤3π2)与x 轴围成的平面图形的面积S=∫3π2π2cos xdx=-sin xπ23π2=(-sin3π2)−(-sin π2)=2.7.在同一坐标系中,作出曲线xy=1和直线y=x 以及直线y=3的图像如图所示,则阴影部分的面积为 . ∫113(3-1x )dx+∫31(3-x)dx=(3x-lnx)|131+(3x -12x 2)|13=3-(1-ln 13)+(9-12×32)−(3-12)=4-ln3.8.计算由y 2=x,y=x 2所围成图形的面积.,为了确定图形的范围,先求出这两条曲线的交点的横坐标.解方程组{y 2=x ,y =x 2,得出交点的横坐标为x=0或x=1.因此,所求图形的面积S=∫10(√x -x2)dx,又因为(23x 32-13x 3)'=x 12-x 2,所以S=(23x 32-13x 3)|01=23−13=13.9.求由曲线y=x 2+4与直线y=5x,x=0,x=4所围成的平面图形的面积.,如图所示.所求平面图形为图中阴影部分.解方程组{y =x 2+4,y =5x ,得交点为A(1,5),B(4,20).故所求平面图形的面积S=∫1(x 2+4-5x)dx+∫41(5x-x 2-4)dx=(13x 3+4x -52x 2)|01+(52x 2-13x 3-4x)|14=13+4-52+52×42-13×43-4×4-52+13+4=193.10.求抛物线y 2=2x 与直线y=4-x 围成的平面图形的面积.{y 2=2x ,y =4-x得抛物线和直线的交点为(2,2)及(8,-4).方法一:选x 作为积分变量,由图可得S=S A 1+S A 2.在A 1部分:由于抛物线的上部分方程为y=√2x ,下部分方程为y=-√2x ,所以S A 1=∫2[√2x -(-√2x )]dx=2√2∫20x 12dx=2√2·23x 32|02=163.S A 2=∫82[4-x-(-√2x )]dx =(4x -12x 2+2√23x 32)|28=383.所以S=163+383=18.方法二:∵y 2=2x,∴x=12y 2. 由y=4-x.得x=4-y,∴S=∫2-4(4-y -12y 2)dy=(4y -12y 2-16y 3)|-42=18.B 组1.如图,已知曲线y=f(x)与直线y=0,x=-32,x=2围成的图形面积为S 1=1,S 2=3,S 3=32,则∫2-32f(x)dx 等于( )A.112B.12C.-12D.72∫2-32f(x)dx=∫-1-32f(x)dx+∫1-1f(x)dx+∫21f(x)dx=S 1-S 2+S 3=1-3+32=-12.2.设直线y=1与y 轴交于点A,与曲线y=x 3交于点B,O 为原点,记线段OA,AB 及曲线y=x 3围成的区域为Ω.在Ω内随机取一点P,已知点P 取在△OAB 内的概率等于23,则图中阴影部分的面积为( )A.13B.14C.15D.16{y =1,y =x 3,解得{x =1,y =1. 则曲边梯形OAB 的面积为∫1(1-x 3)dx=(x -14x 4) 01=1-14=34.∵在Ω内随机取一个点P,点P 取在△OAB 内的概率等于23, ∴点P 取在阴影部分的概率等于1-23=13,∴图中阴影部分的面积为34×13=14.故选B.3.如图所示,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,则k 的值为 .y=x-x 2与x 轴两交点横坐标为0,1,∴抛物线与x 轴所围成图形的面积为S=∫1(x-x 2)dx=(x 22-x 33)|01=16,抛物线y=x-x 2与直线y=kx 的两交点横坐标为0,1-k.∴S 2=∫1-k0(x-x 2-kx)dx=(1-k2x 2-x33)|01-k =16(1-k)3.又∵S=16,∴(1-k)3=12.∴k=1-√123=1-√432. 1-√4324.由直线y=x 和曲线y=x 3(x≥0)所围成的平面图形,绕x 轴旋转一周所得旋转体的体积为 .{y =x ,y =x 3(x ≥0),得{x =0,y =0,或{x =1,y =1.故所求体积V=∫1πx 2dx-∫10πx 6dx=π∫10x 2dx-π∫1x 6dx=π(13x 3|01-17x 7|01)=π(13-17)=4π21.5.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.(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)=3×12-2×1+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). 又S △AOB =12×2×4=4,g(x)=x 2与直线x=2,x 轴围成的区域的面积S=∫20x 2dx=13x3|02=83,∴y=2x 与函数g(x)=x 2围成的图形的面积为S'=S △AOB -S=4-83=43.。

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高中数学复习:定积分应用
定积分的计算
1.若则123,,S S S 的大小关系为 A . B . C . D . 2.1
0(2)x e x dx +⎰等于
A .1
B .1e -
C .e
D .1e +
3.2
0(1)x dx -⎰= .
4.若 .
5.计算定积分1
21(sin )x x dx -+=⎰___________.
6.设,若,则 .
定积分的几何意义
1.由曲线y x =,直线2y x
=-及y 轴围成的图形的面积为 (A )103 (B)4 (C)163
(D)6 2.直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积为
A .22
B .24
C .2
D .4
3.如图所示,在边长为1的正方形OABC 中任取一点P ,则点P 恰好取自阴影部分的概率为
A .
B .
C .
D . 4.如图,点A 的坐标为()1,0,点C 的坐标为()2,4,函数()2f x x =,若在矩形ABCD 内随机取一点,
则此点取自阴影部分的概率等于 .
222212311
11,,,x S x dx S dx S e dx x ===⎰⎰⎰123S S S <<213
S S S <<231S S S <<321S S S <<209,T
x dx T =⎰则常数的值为20
lg 0
()30a x x f x x t dt x >⎧⎪=⎨+⎪⎩⎰((1))1f f =a =14151617
5.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,则他落到阴影部分的概率为______.
6. 设,若曲线与直线所围成封闭图形的面积为,则

答案 定积分的计算
1.(2013江西)若则123,,S S S 的大小关系为 A . B . C . D . 【答案】B 32
2
1127133x S x dx ===⎰,22121ln ln 21S dx x x ===⎰, 223121x x S e dx e e e ===-⎰.显然213S S S <<,故选B .
2.(2011福建)10(2)x e x dx +⎰等于
A .1
B .1e -
C .e
D .1e +
【答案】C
1
0(2)x e x dx +⎰,选C .
3.(2015湖南)
20(1)x dx -⎰= .
【答案】0 0>a x y =
0,==y a x 2a =a 2
2
221231111,,,x S x dx S dx S e dx x
===⎰⎰⎰123S S S <<213
S S S <<231S S S <<321S S S <<210()x e x e =+=
2
2021(1)()002x dx x x -=-=⎰. 4.(2013湖南)若

【答案】3 . 5.(2012江西)计算定积分
121(sin )x x dx -+=⎰___________. 【答案】
23 31211111(sin )cos |cos1cos1333x x x dx x --⎛⎫-⎛⎫⎛⎫+=-=--- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎰112333=+=. 6.(2011陕西)设,若,则 . 【答案】8.1
因为,所以,又因为,
所以,所以,. 考点35定积分的几何意义
1.(2011全国课标理9
)由曲线y =
2y x =-及y 轴围成的图形的面积为 (A
)103 (B)4 (C)163
(D)6 【答案】C
解2
y y x ⎧=⎪⎨=-⎪⎩得(4,2),由图知,由曲线y =,直线2y x =-及y 轴围成的图形的面积为4
02)x dx +⎰=3242021(2)|32x x x -+=163,故选C .
209,T x dx T =⎰则常数的值为393
330302=⇒===⎰T T x dx x T
T
20
lg 0()30a x x f x x t dt x >⎧⎪=⎨+⎪⎩⎰((1))1f f =a =10x =>(1)lg10f ==230()3a f x x t dt x a =+
=+⎰3(0)f a =31a =1a =
2.(2014山东)直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积为
A .22
B .24
C .2
D .4 【答案】D
由34x x =得,0x =、2x =或2x =-(舍去),直线x y 4=与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形
的面积2
3242001(4)(2)|44S x x dx x x =-=-=⎰,故选D . 3.(2012福建)如图所示,在边长为1的正方形OABC 中任取一点P ,则点P 恰好取自阴影部分的概率为
A .
B .
C .
D . 【答案】C
∵31
2201211)()0326S x x dx x x -=-=⎰阴影=(,正方形的面积为1,∴P =16,故选C . 4.(2015福建)如图,点A 的坐标为()1,0,点C 的坐标为()2,4,函数()2
f x x =,若在矩形ABCD 内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于 .
【答案】512
由已知得阴影部分面积为.所以此点取自阴影部分的概率等于. 5.(2014福建)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,则他落到阴影部分
的概率为______.
141516
17221754433x dx -=-=⎰5
53412
=
【答案】22e
根据对称性,两个阴影部分面积相等,∴1100=2()22|2x x S e e dx e e -
=-=⎰阴,由几何概型的概率计算公式,
得所求的概率为22=S S e 阴正. 6. (2012山东)设,若曲线与直线所围成封闭图形的面积为,则 .
【答案】
94 ,解得. 0>a x y =
0,==y a x 2a =a a a x dx x S a
a ====⎰
23
02
30323249=a。

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