定积分练习题标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]一、选择题1. 设连续函数f (x )>0,则当a <b 时,定积分⎠⎛abf (x )d x 的符号( )A .一定是正的B .一定是负的C .当0<a <b 时是正的,当a <b <0时是负的D .以上结论都不对解析: 由⎠⎛a bf (x )d x 的几何意义及f (x )>0,可知⎠⎛a bf (x )d x 表示x =a ,x =b ,y =0与y =f (x )围成的曲边梯形的面积.∴⎠⎛abf (x )d x >0.答案:A2. 若22223000,,sin a x dx b x dx c xdx ===⎰⎰⎰,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a <c <b B .a <b <c C .c <b <a D .c <a <b解析:a =13x 3 |20=83,b =14x 4 |20=4,c =-cos x |20=1-cos2,∴c <a <b . 答案:D3. 求曲线y =x 2与y =x 所围成图形的面积,其中正确的是( )A .S =⎠⎛01(x 2-x )d xB .S =⎠⎛01(x -x 2)d xC .S =⎠⎛01(y 2-y )d y D .S =⎠⎛01(y -y )d y[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 ≥x 2,故函数y =x 2与y =x 所围成图形的面积S =⎠⎛01(x -x 2)d x .4. 11(sin 1)x dx -+⎰的值为( )A. 2 C.22cos1+ D. 22cos1- 【答案】A【解析】[][]1111(sin 1)cos (cos11)cos(1)12x dx x x --+=-+=-+----=⎰5. 由曲线22y x x =+与直线y x =所围成的封闭图形的面积为 ( )A .16B .13C .56D .23【答案】 A由22,x x 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:二、填空题6. 已知f (x )=⎠⎛0x(2t -4)d t ,则当x ∈[-1,3]解析: f (x )=⎠⎛0x (2t -4)d t =(t 2-4t )| x0=x 2-4∴当x =2时,f (x )min =-4. 答案: -47. 一物体以v (t )=t 2-3t +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 =3020(38)t t dt -+⎰=(13t 3-32t 2+8t )|300=7890(m).∴v =s t =789030=263(m/s).答案:263 m/s三、解答题8.求下列定积分:(1)⎠⎛12⎝⎛⎭⎪⎫x -x 2+1x d x ;(2) 0(cos e )d x x x π-⎰+;(3)⎠⎛49x (1+x )d x ;(4)⎠⎛0πcos 2x2d x .解析: (1)⎠⎛12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -x 2+1x d x =⎠⎛12x d x -⎠⎛12x 2d x +⎠⎛121x d x =x 22| 21-x 33| 21+ln x |21=32-73+ln 2=ln 2-56.(2)0(cos e )d xx x π-⎰+=0cosxd e d xx x ππ--+⎰⎰=sin x ||0-π+e x0-π=1-1eπ.(3)⎠⎛49x (1+x )d x =⎠⎛49(x 12+x )d x =⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫23x 32+12x 249=23×932-23×432+12×92-12×42=4516.(4)⎠⎛0πcos 2x2d x =⎠⎛0π1+cos x 2d x =12x |0π+12sin x |0π=π2. 9. 已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c 的图象如图: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274,求f (x ). 解:由f (0)=0得c =0,f ′(x )=3x 2+2ax +b .由f ′(0)=0得b =0, ∴f (x )=x 3+ax 2=x 2(x +a ),由∫-a0[-f (x )]d x =274得a =-3. ∴f (x )=x 3-3x 2.10.已知f (x )为二次函数,且f (-1)=2,f ′(0)=0,⎠⎛1f (x )d x =-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 )=ax 2+bx +c (a ≠0), 则f ′(x )=2ax +b .由f (-1)=2,f ′(0)=0,得⎩⎨⎧a -b +c =2b =0,即⎩⎨⎧c =2-a b =0.∴f (x )=ax 2+(2-a ).又⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01[ax 2+(2-a )]d x=⎣⎢⎡⎦⎥⎤13ax 3+2-ax | 10=2-23a =-2,∴a =6,∴c =-4.从而f (x )=6x 2-4.(2)∵f (x )=6x 2-4,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61(),2f x dx =⎰则66()f x dx -⎰等于( )A .2B .4C .1D .-1解析:∵f (x )为偶函数,∴661()(),2f x dx f x dx -==⎰⎰∴6660()2() 1.f x dx f x dx -==⎰⎰ 答案:C2. (改编题)A . 3 B. 4 C. D.【答案】C【解析】2220202101102,0()2,()(2)(2)(2)|(2)|2,02232 3.5.2x x x x f x x f x dx x dx x dx x x x x ----≥⎧=-=∴=++-=++-⎨+<⎩=+=⎰⎰⎰3. 已知函数y =x 2与y =kx (k >0)的图象所围成的阴影部分的面积为92,则k 等于( )A .2B .1C .3D .4答案:C解析:由⎩⎨⎧y =x2y =kx消去y 得x 2-kx =0,所以x =0或x =k ,则阴影部分的面积为 ∫k 0(kx -x 2)d x =(12kx 2-13x 3) |k 0=92.即12k 3-13k 3=92,解得k =3. 4. 一物体在力F (x )=⎩⎨⎧10 0≤x ≤23x +4 x >2(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 )作的功为( )A .44B .46C .48D .50解析: W =⎠⎛04F (x )d x =⎠⎛0210d x +⎠⎛24(3x +4)d x =10x | 20+⎝ ⎛⎭⎪⎫32x 2+4x | 42=46.答案:B5. 函数()x f 满足()00=f ,其导函数()x f '的图象如下图,则()x f 的图象与x 轴所围成A .31B .34C .2D .38【答案】B【解析】由导函数()x f '的图像可知,函数()x f 为二次函数,且对称轴为1,x =-开口方向向上,设函数2()(0),(0)0,0.()2,f x ax bx c a f c f x ax b '=++>=∴==+因过点(-1,0)与(0,2),则有2(1)0,202,1, 2.a b a b a b ⨯-+=⨯+=∴==2()2f x x x ∴=+, 则()x f 的图象与x 轴所围成的封闭图形的面积为232032-22114(2)()|=2)(2).333S x x dx x x -=--=--⨯+-=⎰(- 二、填空题6.(改编题)设20lg ,0(),3,0ax x f x x t dt x >⎧⎪=⎨+≤⎪⎩⎰若((1))1,f f =则a 为 。
【答案】1 【解析】23300(1)lg10,((1))(0)03|1, 1.aaf f f f t dt t a a ==∴==+===∴=⎰7. 已知函数f (x )=-x 3+ax 2+bx (a ,b ∈R)的图象如图所示,它与x 轴在原点处相切,且x 轴与函数图象所围成区域(图中阴影部分)的面积为112,则a 的值为________.[答案] -1[解析] f ′(x )=-3x 2+2ax +b ,∵f ′(0)=0,∴b =0,∴f (x )=-x 3+ax 2,令f (x )=0,得x =0或x =a (a <0).S 阴影=-⎠⎛a(-x 3+ax 2)d x =112a 4=112,∴a =-1.三.解答题8.(改编题)画出曲线2y x=与直线1y x =-及4x =所围成的封闭图形,并且其面积. 解析:如图所示,封闭图形的区域为ABC.由2y x =与1y x =-联立可得C(2,1),由2y x =与=4x 联立可得B(4,12),由1y x =-与=4x 联立可得A(4,3). 所求封闭图形ABC 的面积:84222ln 42ln 242ln 2=--+-+=-.9. 在曲线y =x 2(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112. (1)求切点A 的坐标. (2)求过切点A 的切线方程.解析:设切点A (x 0,y 0),由y ′=2x ,过点A 的切线方程为y -y 0=2x 0(x -x 0),即y =2x 0x -x 02.令y =0,得x =x 02.即C (x 02,0).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 =023001|3x xx dx x ==⎰13x 03,S △ABC =12|BC |·|AB |=12(x 0-x 02)·x 02=14x 03.∴S =13x 03-14x 03=112.∴x 0=1,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2x y =和曲线x y =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 .21 B. 61 C. 41 D. 31 【答案】D【解析】312312002111()()|,=1.3333OBCA OBCA S S x x dx x x S P S =-=-=∴==⎰阴阴正方形正方形, 2. 设函数f (x )=x -[x ],其中[x ]表示不超过x 的最大整数,如[-]=-2,[]=1,[1]=1.又函数g (x )=-x3,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为n ,则⎠⎛mn g (x )d x 的值是( )A .-52B .-43C .-54D .-76[答案] A[解析] 由题意可得,当0<x <1时,[x ]=0,f (x )=x ,当1≤x <2时,[x ]=1,f (x )=x -1,所以当x ∈(0,2)时,函数f (x )有一个零点,由函数f (x )与g (x )的图象可知两个函数有4个交点,所以m =1,n =4,则⎠⎛mn g (x )d x =⎠⎛14⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 3d x =⎪⎪⎪-x 2614=-52. 二.填空题2)x dx =⎰.【答案】2π-【解析】20dx ⎰等于圆224x y +=在第一象限的面积π,则2222201)22x dx dx xdx x ππ⎡⎤=-=-=-⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰.4.如图,设点P 从原点沿曲线y =x 2向点A (2,4)移动,记直线OP 、曲线y =x 2及直线x =2所围成的面积分别记为S 1,S 2,若S 1=S 2,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 ),则⎠⎛0x (kx -x 2)d x =⎠⎛x 2(x 2-kx )d x ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12kx 2-13x 3| x 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3-12kx 2| 2x ,解得12kx 2-13x 3=83-2k -⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3-12kx 2,解得k =43,即直线OP 的方程为y =43x ,所以点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫43,169.答案: ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,169三.解答题5.如图所示,在区间[0,1]上给定曲线y =x 2,试在此区间内确定t 的值,使图中阴影部分的面积S 1+S 2最小.[解析] 由题意得S 1=t ·t 2-⎠⎛0t x 2d x =23t 3,S 2=⎠⎛t1x 2d x -t 2(1-t )=23t 3-t 2+13, 所以S =S 1+S 2=43t 3-t 2+13(0≤t ≤1).又S ′(t )=4t 2-2t =4t ⎝⎛⎭⎪⎫t -12,令S ′(t )=0,得t =12或t =0.因为当0<t <12时,S ′(t )<0;当12<t ≤1时,S ′(t )>0.所以S (t )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12上单调递减,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1上单调递增. 所以,当t =12时,S min =14.。