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课时分层作业(八)
(建议用时:60分钟)
[基础达标练]
一、选择题
1.关于定积分m=dx,下列说法正确的是( )
A.被积函数为y=-x
B.被积函数为y=-
C.被积函数为y=-x+C
D.被积函数为y=-x3
[解析] 被积函数为y=-.
[答案] B
2.已知定积分f(x)dx=8,且f(x)为偶函数,则-6f(x)dx=( )
A.0 B.16
C.12 D.8
[解析] 偶函数图象关于y轴对称,
故f(x)dx=2f(x)dx=16,故选B.
[答案] B
3.当n很大时,函数f(x)=x2在区间上的值可以用下列哪个值近似代替( )
A.f B.f
C.f D.f(0)
[解析] 当n很大时,f(x)=x2在区间上的值可用该区间上任何一点的函数值近似代替,显然可以用左端点或右端点的函数值近似代替.
[答案] C
4.下列各阴影部分的面积S不可以用S=[f(x)-g(x)]dx求出的是( )
[解析] 定积分S=[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)的图象要在g(x)的图象上方,对照各选项,知D中f(x)的图象不全在g(x)的图象上方.
[答案] D
5.定积分f(x)dx的大小( )
A.与f(x)和积分区间[a,b]有关,与ξi的取法无关
B.与f(x)有关,与区间[a,b]以及ξi的取法无关
C.与f(x)以及ξi的取法有关,与区间[a,b]无关
D.与f(x),积分区间[a,b]和ξi的取法都有关
[解析] 定积分的大小与被积函数以及区间有关,与ξi的取法无关.
[答案] A
二、填空题
6.定积分(-3)dx=__________.
[解析] 由定积分的几何意义知,定积分
(-3)dx表示由x=1,x=3与y=-3,y=0
所围成图形面积的相反数.
所以(-3)dx
=-(2×3)=-6.
[答案] -6
7.定积分|x|dx=__________.
[解析] 如图,|x|dx=+2=.
[答案]
8.曲线y=与直线y=x,x=2所围成的图形面积用定积分可表示为________.
[解析] 如图所示,阴影部分的面积可表示为xdx-dx=dx.
[答案] dx
三、解答题
9.已知x3dx=,x3dx=,x2dx=,x2dx=,求:
(1)3x3dx;(2)6x2dx;(3)(3x2-2x3)dx.
[解] (1)3x3dx=3x3dx
=3
=3=12.
(2)6x2dx=6x2dx
=6
=6=126.
(3)(3x2-2x3)dx=3x2dx-2x3dx=3×-2×=-.
10.利用定积分的几何意义,求dx的值.
[解] y=(-1≤x≤1)表示圆x2+y2=1在x轴上方的半圆(含圆与x轴的交点).根据定积分的几何意义,知dx表示由曲线y=与直线x=-1,x=1,y=0所围成的平面图形的面积,
所以dx=S半圆=π.
[能力提升练]
1.设曲线y=x2与直线y=x所围成的封闭区域的面积为S,则下列等式成立的是( )
A.S=(x2-x)dx
B.S=(x-x2)dx
C.S=(y2-y)dy
D.S=(y-)dy
[解析] 作出图形如图,由定积分的几何意义知,S=(x-x2)dx,
选B.
[答案] B
2.已知和式S=(p>0),当n趋向于∞时,S无限趋向于一个常数A,则A可用定积分表示为( )
A.dx B.xpdx
C.dx D.pdx
[解析] S=+++…+
=·,
∴·=xpdx.
[答案] B
3.定积分2 019 dx=________________.
[解析] 由定积分的几何意义知,定积分表示由直线x=
2 018,x=2 019与y=2 019,y=0所围成矩形的面积,所以2 019dx=(2 019-2 018)×2 019=2 019.
[答案] 2 019
4.弹簧在拉伸的过程中,力与伸长量成正比,即力F(x)=kx(k为常数,x是伸长量),求将弹簧从平衡位置拉长b所做的功.
[解] 将物体用常力F沿力的方向拖动距离x,则所做的功W=F·x.
(1)分割
在区间[0,b]上等间隔地插入n-1个点,将区间[0,b]等分成n个小区间:
,,…,,记第i个区间为(i=1,2,…,n),其长度为Δx=-=.
把在分段,,…,上所做的功分别记作:
ΔW1,ΔW2,…,ΔWn.
(2)近似代替
取各小区间的右端点函数值作为小矩形的高,由条件知:ΔWi≈F·Δx=k··(i=1,2,…,n).
(3)求和
Wn=Wi≈··
=[0+1+2+…+(n-1)]
=×=.
从而得到W的近似值
W≈Wn=.
(4)取极限
W=Wn=Wi
= =.
所以将弹簧从平衡位置拉长b所做的功为.
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