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(完整版)定积分练习题

2022-03-25 来源:钮旅网


一、选择题

1. 设连续函数f(x)>0,则当aC.当0解析: 由af(x)dx的几何意义及f(x)>0,可知af(x)dx表示x=a,x=b,y=0与y=f(x)围

b成的曲边梯形的面积.∴f(x)dx>0.

a

b

bb

答案:A 2. 若a20xdx,bxdx,csinxdx,则a,b,c的大小关系是( )

002232A.a18142

2

解析:a=x3 |20=,b=x |0=4,c=-cosx |0=1-cos2,∴c3. 求曲线y=x2与y=x所围成图形的面积,其中正确的是( )

A.S=1(x2-x)dx

0

B.S=1(x-x2)dx

0

C.S=1(y2-y)dy

0

D.S=1(y-y)dy

0

[答案] B

[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≥x2,故函数y=x2与y=x所围成图形的面积S=1(x-x2)dx.

0

4.

11(sinx1)dx的值为( )

A. 2 B.0 C.22cos1 D. 22cos1 【答案】A 【解析】

11(sinx1)dxcosxx1(cos11)cos(1)12

215. 由曲线yx2x与直线yx所围成的封闭图形的面积为 ( )

A.

1 6B.

1 3C.

5 6D.

2 3【答案】 A

【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2xx,解得两个交点坐标为(-1,0)和(0,0), 利用微积分的几何含义可得封闭图形的面积为:

2y yx22x yx 1 O x

11111S(x(x22x)dx(x3x2)|0(). 11323260二、填空题

6. 已知f(x)=0(2t-4)dt,则当x∈[-1,3]时,f(x)的最小值为________.

x

22解析: f(x)=(2t-4)dt=(t2-4t)|x0 =x-4x=(x-2)-4(-1≤x≤3),

0x

∴当x=2时,f(x)min=-4.

答案: -4

7. 一物体以v(t)=t2-3t+8(m/s)的速度运动,在前30 s内的平均速度为________. 解析:由定积分的物理意义有:s=

300(t23t8)dt=(3t3-2t2+8t)|300

13

s7890

=7890(m).∴v===263(m/s).

t30答案:263 m/s 三、解答题

8.求下列定积分:

212+x-x(1)1xdx;(2)

0(cosx+ex)dx;

x(3)9x(1+x)dx;(4)πcos2dx.

2

4

0

222211x2x2372+2|x-x解析: (1)1dx=xdx-xdx+dx=1 -|1 +ln x|21=-+ln 2=ln 2-111xx2323

2

3

5

. 6(2)

0x0

-π+e|-π=1-π. (cosx+ex)dx=cosxdxexdx=sin x|0

e

001

2312923231111x+x4=×9-×4+×92-×42=45. (3)9x(1+x)dx=9(x+x)dx=32232322262

4

4

(4)

0

πcos2

1+cosxx11ππdx=dx=x|0π+sinx|0π=. 22222

0

9. 已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c的图象如图:

27

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,

4求f(x).

解:由f(0)=0得c=0, f′(x)=3x2+2ax+b. 由f′(0)=0得b=0, ∴f(x)=x3+ax2=x2(x+a),

27-a[-f(x)]dx=得a=-3. 由∫0

4∴f(x)=x3-3x2.

10.已知f(x)为二次函数,且f(-1)=2,f′(0)=0,0f(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. 解析: (1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0), 则f′(x)=2ax+b.

1

a-b+c=2c=2-a

由f(-1)=2,f′(0)=0,得,即.

b=0b=0

∴f(x)=ax2+(2-a).

又0f(x)dx=0[ax2+(2-a)]dx

1321

ax+2-ax|0==2-a=-2, 33

∴a=6,∴c=-4. 从而f(x)=6x2-4.

(2)∵f(x)=6x2-4,x∈[-1,1], 所以当x=0时,f(x)min=-4; 当x=±1时,f(x)max=2.

B卷:5+2+2

一、选择题

1. 已知f(x)为偶函数且

A.2 C.1

1

1

6061f(x)dx,则f(x)dx等于( )

62B.4 D.-1

解析:∵f(x)为偶函数,∴答案:C

60f(x)dx06661f(x)dx,∴f(x)dx2f(x)dx1.

6022. (改编题)已知f(x)2x,则f(x)dx( ) 12A. 3 B. 4 C. 3.5 D. 4.5 【答案】C

【解析】

2022x,x0x20x22f(x)2x,f(x)dx(2x)dx(2x)dx(2x)|1(2x)|0110222x,x0323.5.2

9

3. 已知函数y=x2与y=kx(k>0)的图象所围成的阴影部分的面积为,则k等于( )

2

A.2 C.3 答案:C

2y=x

解析:由消去y得x2-kx=0,

y=kx

B.1 D.4

所以x=0或x=k,则阴影部分的面积为 1213k92∫k0(kx-x)dx=(kx-x) |0=. 232119

即k3-k3=,解得k=3. 232

10 0≤x≤24. 一物体在力F(x)=(单位:N)的作用下沿与力F相同的方向,从x

3x+4 x>2

=0处运动到x=4(单位:m)处,则力F(x)作的功为( )

A.44 B.46 C.48 D.50

4243224| 解析: W=F(x)dx=10dx+(3x+4)dx=10x0+002

2x+4x|2=46.

答案:B

5. 函数fx满足f00,其导函数fx的图象如下图,则fx的图象与x轴所围成的

y 2 1 O 封闭图形的面积为A.

x

148 B. C.2 D. 333【答案】B

【解析】由导函数fx的图像可知,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bxc(a0),2f(0)0,c0.f(x)2axb,因过点

2(-1,0)与(0,2),则有2a(1)b0,2a0b2,a1,b2.f(x)x2x, 则

fx的图象与x轴所围成的封闭图形的面积为

11432S(x22x)dx(x3x2)|0=(-2)(2). -23332二、填空题

0lgx,x06.(改编题)设f(x),若f(f(1))1,则a为 。 a2x3tdt,x00【答案】1 【解析】

af(1)lg10,f(f(1))f(0)03t2dtt3|0a31,a1.

0a7. 已知函数f(x)=-x3+ax2+bx(a,b∈R)的图象如图所示,它与x轴在原点处相切,且x1

轴与函数图象所围成区域(图中阴影部分)的面积为,则a的值为________.

12

[答案] -1

[解析] f ′(x)=-3x2+2ax+b,∵f ′(0)=0,∴b=0,∴f(x)=-x3+ax2,令f(x)=0,得x=0或x=a(a<0).

11

S阴影=-0(-x3+ax2)dx=a4=,∴a=-1.

1212

a

三.解答题

8.(改编题)画出曲线y解析:如图所示,封闭图形的区域为ABC.

2与直线yx1及x4所围成的封闭图形,并且其面积. xy 2与yx1联立可得C(2,1), x21由y与x=4联立可得B(4,),

x2由y由yx1与x=4联立可得A(4,3). 所求封闭图形ABC的面积:

A C O 2 B 4 x

1

9. 在曲线y=x2(x≥0)上某一点A处作一切线使之与曲线以及x轴所围成的面积为.

12(1)求切点A的坐标.

214dx(x2x)|42lnx|22 22x284222ln42ln242ln2. S(x1)dx44

(2)求过切点A的切线方程.

解析:设切点A(x0,y0),由y′=2x,过点A的切线方程为

y-y0=2x0(x-x0), 即y=2x0x-x02.

x0x0

令y=0,得x=.即C(,0).

22

设由曲线和过A点的切线及x轴所围成图形面积为S, S曲边△AOB=

x001x013x2dxx3|03x0,

311x0213

S△ABC=|BC|·|AB|=(x0-)·x=x.

222040111

∴S=x03-x03=.∴x0=1,

3412

从而切点A(1,1),切线方程为y=2x-1.

C卷:2+2+1

一、选择题

1.如图所示,在一个边长为1的正方形AOBC内,曲线yx和曲线y2x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.

1111 B. C. D.

32641【答案】D

S阴2313111【解析】S阴(xx)dx(x2x)|0,S正方形OBCA=1,P.

0333S正方形OBCA322. 设函数f(x)=x-[x],其中[x]表示不超过x的最大整数,如[-1.2]=-2,[1.2]=1,[1]x

=1.又函数g(x)=-,f(x)在区间(0,2)上零点的个数记为m,f(x)与g(x)的图象交点的个数记

3为n,则ng(x)dx的值是( )

m

5A.-

25C.-

4[答案] A

4B.-

37D.-

6

[解析] 由题意可得,当03.(4x2x)dx_______________.

02m

ng(x)dx=

-xdx=-x14=-5. 623

41

2

【答案】2 【解析】

220(4x2)dx等于圆x2y24在第一象限的面积,则

2220(4xx)dx(4x)dx0201xdxx22.

2024.如图,设点P从原点沿曲线y=x2向点A(2,4)移动,记直线OP、曲线y=x2及直线x=2所围成的面积分别记为S1,S2,若S1=S2,则点P的坐标为________. 解析:设直线OP的方程为y=kx,P点的坐标为(x,y),

x21113122

2)dx=(x2-kx)dx,即kx2-x3|x 则(kx-x0=0x

323x-2kx|x ,

1312118

解得kx2-x3=-2k-3x-2kx, 233

44

解得k=,即直线OP的方程为y=x,

33

416

所以点P的坐标为3,9.

416

答案: 3,9 三.解答题

5.如图所示,在区间[0,1]上给定曲线y=x2,试在此区间内确定t的值,使图中阴影部分的面积S1+S2最小.

221

[解析] 由题意得S1=t·t2-tx2dx=t3,S2=1x2dx-t2(1-t)=t3-t2+,

333

0

t

41

所以S=S1+S2=t3-t2+(0≤t≤1).

331

t-, 又S′(t)=4t2-2t=4t21

令S′(t)=0,得t=或t=0.

2

11

因为当00.

22

11

0,上单调递减,在区间,1上单调递增. 所以S(t)在区间2211

所以,当t=时,Smin=. 24

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