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- 2021-06-24 发布
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核心素养测评十九 定积分与微积分基本定理
(25分钟 50分)
一、选择题(每小题5分,共35分)
1.(x+ex)的值为 ( )
A.e B.e+
C.e- D.e+1
【解析】选C.(x+ex)dx==+e-1=e-.
【变式备选】
e|x|dx的值为 ( )
A.2 B.2e C.2e-2 D.2e+2
【解析】选C.e|x|dx=e-xdx+exdx
=-e-x+ex=[-e0-(-e)]+(e-e0)
=-1+e+e-1=2e-2.
2.已知f(x)=x3-x+sin x,则f(x)dx的值为 ( )
A.等于0 B.大于0
C.小于0 D.不确定
【解析】选A.由题意得,函数f(x)=x3-x+sin x是奇函数,所以f(x)dx=0.
【变式备选】
已知f(x)为偶函数且f(x)dx=8,则f(x)dx等于 ( )
- 10 -
A.0 B.4 C.8 D.16
【解析】选D.f(x)dx=f(x)dx+f(x)dx,
因为f(x)为偶函数,所以f(x)的图像关于y轴对称,故f(x)dx=2f(x)dx=2×8=16.
3.设f(x)=则f(x)dx等于 ( )
A. B. C. D.不存在
【解析】选C.f(x)dx=x2dx+(2-x)dx
=+=+=.
4.函数y=x2-1的图像如图所示,则阴影部分的面积是 ( )
A.(x2-1)dx
B.(x2-1)dx
C.|x2-1|dx
D.(x2-1)dx+(1-x2)dx
【解析】选C.所求面积为(1-x2)dx+(x2-1)dx=|x2-1|dx.
5.如图四边形OABC是边长为2的正方形,曲线段DE所在的曲线方程为xy=1,现向该正方形内抛掷1枚豆子,则该枚豆子落在阴影部分的概率为 ( )
- 10 -
A. B.
C. D.
【解析】选A.根据条件可知,E,阴影部分的面积为dx=(2x-ln x)=3-2ln 2,
所以豆子落在阴影部分的概率为.
6.(2020·渭南模拟)一物体在变力F(x)=5-x2(力单位:N,位移单位:m)作用下,沿与F(x)成30°方向作直线运动,则由x=1运动到x=2时,F(x)做的功为 ( )
A.J B.J
C.J D.2J
【解析】选C.变力F在位移方向上的分力为Fcos 30°,故F(x)做的功为W=(5-x2)cos 30°dx=(5-x2)dx==(J).
7.已知图中的三条曲线所对应的函数分别为y1=(x>0),y2=x,y3=x,则阴影部分的面积为 ( )
A.1+ln 2 B.ln 2 C.1 D.2
- 10 -
【解析】选B.由得x=1;由得x=2.阴影部分的面积S=dx+
dx
=dx+dx-dx
=+ln x-=ln 2.
二、填空题(每小题5分,共15分)
8.计算:dx=________________.
【解析】根据定积分的几何意义,可知
dx表示的是圆(x-1)2+y2=1的面积的(如图中阴影部分).
故dx=.
答案:
9.已知m=(cos x-x+3sin2x)dx,则的展开式中,常数项为________________.
- 10 -
【解析】m=(cos x-x+3sin 2x)dx
==2,
所以=,所以Tr+1=
x6-r=,由6-r=0得r=4,因此常数项为=.
答案:
10.射线y=4x(x≥0)与曲线y=x3所围成的图形的面积为________________.
【解析】将射线方程与曲线方程联立,解得:,,
即射线y=4x(x≥0)与曲线y=x3有两个公共点,所围成的图形的面积为(4x-x3)dx==4.
答案:4
【变式备选】
记曲线y=与直线x=2,y=0所围成封闭图形的面积为S,则S=__________.
【解析】S=dx==.
答案:
(15分钟 35分)
- 10 -
1.(5分)(2020·黄冈模拟)已知函数f(x)=sin(x-φ),且f(x)dx=0,则函数f(x)的图像的一条对称轴是 ( )
A.x= B.x=
C.x= D.x=
【解析】选A.函数f(x)的对称轴为x-φ=+k1π⇒x=φ++k1π,因为sin(x-φ)dx=0⇒-cos+cos φ=0⇒sin=0,
所以-φ=k2π⇒φ=-k2π,即对称轴x=φ++k1π=-k2π+k1π(k1,k2∈Z),则x=是其中一条对称轴.
【变式备选】
(2019·日照模拟)在函数y=cos x,x∈的图像上有一点P(t,cos t),若该函数的图像与x轴、直线x=t围成图形(如图阴影部分)的面积为S,则函数S=g(t)的图像大致是 ( )
【解析】选B.因为S=g(t)=cos xdx=sin t+1,所以图像是B.
- 10 -
2.(5分)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=0处运动到x=4(单位:m)处,则力F(x)做的功为________________J.
【解析】由题意知,力F(x)所做的功为
W=F(x)dx=5dx+(3x+4)dx=5×2+
=10+=36(J).
答案:36
3.(5分)已知函数f(x)=-x3+ax2+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,则a的值为________________.
【解析】f′(x)=-3x2+2ax+b,因为f′(0)=0,
所以b=0,所以f(x)=-x3+ax2,
令f(x)=0,得x=0或x=a(a<0).S阴影=
-(-x3+ax2)dx=a4=,所以a=-1.
答案:-1
4.(10分)已知曲线C1:y2=2x与C2:y=x2在第一象限内的交点为P.
(1)求P处与曲线C2相切的直线方程.
- 10 -
(2)求两条曲线所围图形(如图所示阴影部分)的面积S.
【解析】(1)曲线C1:y2=2x与C2:y=x2在第一象限内交点为P(2,2).C2:y=x2的导数y′=x, y′|x=2=2,
而切点的坐标为(2,2),
所以曲线C2:y=x2在P处的切线方程为
y-2=2(x-2),即2x-y-2=0.
(2)由曲线C1:y2=2x与C2:y=x2可得两曲线的交点坐标为(0,0),(2,2),
所以两条曲线所围图形的面积
S=dx==.
【变式备选】
求由抛物线y2=2x与直线y=x-4围成的平面图形的面积.
【解析】如图所示,
解方程组得两交点的坐标分别为(2,-2),(8,4).
方法一:选取横坐标x为积分变量,则图中阴影部分的面积S可看作部分面积之和,
即S=2dx+(-x+4)dx=18.
方法二:选取纵坐标y为积分变量,则图中阴影部分的面积S=dy=18.
- 10 -
5.(10分)(1)求函数f(x)=的图像与x轴所围成的封闭图形的面积.
(2)求曲线y=x2,y=x及y=2x所围成的平面图形的面积.
【解析】(1)(x+2)dx+2cos xdx
=+2sin x=0-+2=4.
(2)曲线y=x2,y=x及y=2x所围成的平面图形的面积如图所示:
由,得A(1,1),又由,得B(2,4),
所以S阴影=(2x-x)dx+(2x-x2)dx
=x2+=.
所求平面图形面积为.
(2020·皖南八校联考)用min{a,b}表示a,b两个数中的最小值,设f(x)=min,则由函数f(x)的图像,x轴与直线x=和直线x=2所围成的封闭图形的面积为________________.
【解析】由题意,围成的封闭图形如图中阴影部分,
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由题意,S=dx+dx=
+ln x=+ln 2=+ln 2.
答案:+ln 2
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