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开卷速查(十六) 定积分与微积分基本定理
A级 基础巩固练
1.若S1=x2dx,S2=dx,S3=exdx,则S1,S2,S3的大小关系为( )
A.S1<S2<S3 B.S2<S1<S3
C.S2<S3<S1 D.S3<S2<S1
解析:S1=x2dx=x3=,
S2=dx=lnx=ln2,
S3=exdx=ex=e2-e=e(e-1)>e>,
所以S2<S1<S3,故选B项.
答案:B
2.直线l过抛物线C:x2=4y的焦点且与y轴垂直,则l与C所围成的图形的面积等于( )
A. B.2 C. D.
解析:由题意可知,l的方程为y=1.
如图,B点坐标为(2,1),
∴所求面积S=4-2dx=4-2=,故选C项.
答案:C
3.设集合P={x|(3t2-10t+6)dt=0,x>0},则集合P的非空子集个数是( )
A.2个 B.3个
C.7个 D.8个
解析:依题意得(3t2-10t+6)dt=(t3-5t2+6t)=x3-5x2+6x=0,由此解得x=0或x=2或x=3.
又x>0,因此集合P={2,3},集合P的非空子集的个数是22-1=3,选B.
答案:B
4.假如1 N的力能拉长弹簧1 cm,为了将弹簧拉长6 cm,所耗费的功为( )
A.0.18 J B.0.26 J
C.0.12 J D.0.28 J
解析:由物理学问F=kx知,1=0.01k,∴k=100,则W=∫100xdx=50x2=0.18(J).
答案:A
5.曲线y=与直线y=x-1及x=4所围成的封闭图形的面积为( )
A.2ln2 B.2-ln2
C.4-ln2 D.4-2ln2
解析:如图,
所求面积为阴影部分面积,其面积为四边形ABDE的面积减去不规章图形ABCE的面积,故S=
(x-1)dx-dx=-2lnx=4-2ln2,选D.
答案:D
6.若y=(sint+costsint)dt,则y的最大值是( )
A.1 B.2
C.- D.0
解析:y=(sint+cost·sint)dt=sintdt+sin2tdt=(-cost)+=-cosx+1-cos2x+=-(cosx+1)2+2,故当cosx=-1时,ymax=2.
答案:B
7.已知2≤(kx+1)dx≤4,则实数k的取值范围为__________.
解析:(kx+1)dx==k×4+2-=k+1,
故原不等式等价于2≤k+1≤4,解得≤k≤2,
故k的取值范围为.
答案:
8.设函数f(x)=ax2+b(a≠0),若f(x)dx=2f(x0),x0>0,则x0=__________.
解析:f(x)dx=(ax2+b)dx=⇒+2b=2(ax+b)解得x0=.
答案:
9.dx=__________.
解析:依据定积分的性质dx=dx+23x2dx=×+2×x3=4.
答案:4
10.如图,直线y=kx分抛物线y=x-x2与x轴所围图形为面积相等的两部分,求k的值.
解析:抛物线y=x-x2与x轴两交点的横坐标x1=0,x2=1,
所以抛物线与x轴所围图形的面积
S=(x-x2)dx
=
=-
=.
又可得抛物线y=x-x2与y=kx两交点的横坐标为x′1=0,x′2=1-k,
所以=∫(x-x2-kx)dx
=
=(1-k)3.
又知S=,所以(1-k)3=.
于是k=1- =1-.
B级 力气提升练
11.如图,设D是图中边长为4的正方形区域,E是D内函数y=x2图像下方的点构成的区域.在D内随机取一点,则该点在E中的概率为( )
A. B.
C. D.
解析:区域D的面积为16.由定积分的几何意义,D内函数y=x2图像下方的点构成的区域面积为
2x2dx=2×x3=,所以,在D内随机取一点,则该点在E中的概率为,故选C.
答案:C
12.设f(x)=若f[f(1)]=1,则a=__________.
解析:∵f(1)=lg1=0,∴f[f(1)]=f(0)=0+3t2dt=t3=a3,∴a3=1,∴a=1.
答案:1
13.如图所示,过点A(6,4)作曲线f(x)=的切线l.
(1)求切线l的方程;
(2)求切线l,x轴及曲线f(x)=所围成的封闭图形的面积S.
解析:(1)由f(x)=,∴f′(x)=.
又点A(6,4)为切点,∴f′(6)=.
因此切线方程为y-4=(x-6),
即x-2y+2=0.
(2)令f(x)=0,则x=2,即点C(2,0).
在x-2y+2=0中,令y=0,则x=-2.
∴点B(-2,0).
14.设函数f(x)=x3+ax2+bx在点x=1处有极值-2.
(1)求常数a、b的值;
(2)求曲线y=f(x)与x轴所围成的图形的面积.
解析:(1)由题意知,f′(x)=3x2+2ax+b,f(1)=-2,且f′(1)=0,即解得
(2)由(1)可知,f(x)=x3-3x.
作出曲线y=x3-3x的草图如图,
所求面积为阴影部分的面积,由x3-3x=0得曲线y=x3-3x与x轴的交点坐标是(-,0),(0,0)和(,0),而y=x3-3x是R上的奇函数,所以函数图像关于原点成中心对称.
所以所求图形的面积为
=.
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