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1、定积分的简单应用A组学业达标1求由yex,x2,y1围成的曲边梯形的面积时,若选择x为积分变量,则积分区间为()A0,e2 B0,2 C1,2 D0,1解析:由得ex1,即x0,所以积分区间为0,2答案:B2用S表示图中阴影部分的面积,则S的值是()A. f(x)dxB.C. f(x)dx f(x)dxD. f(x)dx f(x)dx解析:由定积分的几何意义知,S1 f(x)dx,S2 f(x)dx,故SS1S2 f(x)dx f(x)dx.答案:D3由直线x,x,y0与曲线ycos x所围成的封闭图形的面积为()A. B1 C. D.解析:所求面积为.答案:D4由曲线y与yx3所围成的图形的
2、面积可用定积分表示为_解析:画出y和yx3的草图,所求面积为如图所示阴影部分的面积,解方程组得交点的横坐标为x0及x1.因此,所求图形的面积为S (x3)dx.答案: (x3)dx5由yx2,yx2及x1围成的图形的面积S_.解析:图形如图所示:S x2dx x2dx x2dxx3|.答案:6一物体做直线运动的速度与时间成正比,5 s时速度为20 m/s,则物体开始运动10 s内所经过的路程为_m.解析:v4t,s 4tdt(2t2)|200(m)答案:2007计算曲线yx22x3与直线yx3所围成的图形的面积解析:由解得x0或x3.S (x3)dx (x22x3)dx (x3)(x22x3)
3、dx (x23x)dx|.所围成的图形的面积为.8在底面面积为S的圆柱形容器(容器厚度忽略不计)中盛有一定量的气体,在等温条件下,由于气体的膨胀,把容器的一个活塞(面积为S)从点a处推到b处,计算在移动过程中,气体对活塞的压力所做的功解析:由物理知识易得,压强p与体积V的乘积是常数k,即pVk.因为VxS(x指活塞与底面的距离),所以p.所以作用在活塞上的力FpSS.故气体对活塞的压力所做的功W dxkln x|kln . B组能力提升9若由曲线f(x),直线xa,xb与x轴围成的平面图形绕x轴旋转一周所得旋转体的体积V f(x)2dx,设由曲线x24y,x24y,直线x4,x4围成的图形绕y
4、轴旋转一周所得旋转体的体积为V1,满足x2y216,x2(y2)24,x2(y2)24的点(x,y)组成的图形绕y轴旋转一周所得旋转体的体积为V2,则()AV1V2 BV1V2CV1V2 DV12V2解析:画出两个平面图形如下图法一:利用定积分求旋转体体积的方法V1V圆柱V抛物线旋转体8422 4ydy1286464,V24322364,所以V1V2.法二:用任意一个与y轴垂直的平面截两图形绕y轴旋转所得的两个旋转体,设截面与原点距离为|y|,则所得截面面积分别为S1(424|y|),S2(42y2)4(2|y|)2(424|y|),所以S1S2.由祖暅原理知,两个几何体的体积相等,即V1V2
5、.答案:C10.一横截面为等腰梯形的水渠,因泥沙沉积,导致水渠截面边界呈抛物线型(图中虚线所示),则原始的最大流量与当前最大流量的比值为_解析:建立如图所示的直角坐标系,可设抛物线的方程为x22py(p0),由图易知点(5,2)在抛物线上,可得p,故抛物线方程为x2y,所以当前最大流量对应的截面面积为2 dx,原始的最大流量对应的截面面积为16,所以原始的最大流量与当前最大流量的比值为.答案:11已知函数f(x)ex1,直线l1:x1,l2:yet1(t为常数,且0t1),直线l1,l2与函数f(x)的图象围成的封闭图形,以及直线l2,y轴与函数f(x)的图象围成的封闭图形如图中阴影部分所示求
6、当t变化时,阴影部分的面积的最小值解析:依题意知,阴影部分的面积S (et1ex1)dx (ex1et1)dx (etex)dx (exet)dx(xetex)|(exxet)|(2t3)ete1,令g(t)(2t3)ete1(0t1),令g(t)0,解得t.当t时,g(t)0,g(t)是减函数;当t时,g(t)0,g(t)是增函数因此g(t)的最小值为ge12(1)2,故阴影部分的面积的最小值为(1)2.12已知函数f(x)x3x,其图象记为曲线C.证明:若对于任意非零实数x1,曲线C与其在点P1(x1,f(x1)处的切线交于另一点P2(x2,f(x2),曲线C与其在点P2处的切线交于另一点P3(x3,f(x3),线段P1P2,P2P3与曲线C所围成封闭图形的面积分别记为S1,S2,则为定值证明:f(x)3x21,曲线C在点P1处的切线方程为y(3x1)(xx1)xx1,即y(3x1)x2x.由消去y,得x3x(3x1)x2x,即(xx1)2(x2x1)0,解得xx1或x2x1,故x22x1.进而有S1用x2代替x1,重复上述计算过程,可得x32x2,S2x.又x22x10,所以S2x0,因此.