§1.5 定积分的概念
§1.5.1 曲边梯形的面积
§1.5.2 汽车行驶的路程
§1.5.3 定积分的概念
[限时50分钟,满分80分]
一、选择题(每小题5分,共30分)
1.在求由x=a,x=b(a<b),y=f(x)[f(x)≥0]及y=0围成的曲边梯形的面积S时,在区间[a,b]上等间隔地插入n-1个分点,分别过这些分点作x轴的垂线,把曲边梯形分成n个小曲边梯形,下列说法中正确的个数是
①n个小曲边梯形的面积和等于S;
②n个小曲边梯形的面积和小于S;
③n个小曲边梯形的面积和大于S;
④n个小曲边梯形的面积和与S之间的大小关系无法确定.
A.1 B.2
C.3 D.4
解析 根据“化整为零”、“积零为整”的思想知①是正确的,故选A.
答案 A
2.一物体的运动速度v=2t+1,则其在1秒到2秒的时间内该物体通过的路程为
A.4 B.3
C.2 D.1
解析
即求(2t+1)dt.可由其几何意义求解.
s==4.
答案 A
3.已知f(x)dx=0,则
A.f(x)dx=f(x)dx=0 B.f(x)dx+f(x)dx=0
C.2f(x)dx=0 D.2f(x)dx=0
解析 由定积分的性质知
f(x)dx=f(x)dx+f(x)dx=0.
答案 B
4.已知S1=xdx,S2=x2dx,则S1与S2的大小关系是
A.S1=S2 B.S=S
C.S1>S2 D.S1解析 由定积分的几何意义知S1=S△OAB,S2为图中的阴影部分,故S1>S2.
答案 C
5.dx的值为
A.a2 B.a2
C.πa2 D.-a2
解析 由定积分的几何意义易知dx为圆x2+y2=a2的面积的,故选A.
答案 A
6.直线x=1,x=-1,y=0及曲线y=x3+sin x围成的平面图形的面积可表示为
A.2(x3+sin x)dx B.2(x3+sin x)dx
C.(x3+sin x)dx D.(x3+sin x)dx
解析 因函数y=x3+sin x是奇函数,则由定积分的几何意义可知,S=2(x3+sin x)dx.故选B.
答案 B
二、填空题(每小题5分,共15分)
7.若xdx=1,则实数a的值为________.
解析 由定积分的几何意义知:
xdx=×a×a=1(a>0),则有a=.
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
9.若=1,则由x=0,x=π,f(x)=sin x及x轴围成的图形的面积为________.
解析 由正弦函数与余弦函数的图象,知f(x)=sin x,x∈[0,π]的图象与x轴围成的图形的面积等于g(x)=cos x,x∈的图象与坐标轴围成的图形的面积的2倍,所以S=sin xdx=2.
答案 2
三、解答题(本大题共3小题,共35分)
10.(10分)利用定积分的定义计算(-x2+2x)dx的值,并从几何意义上解释这个值表示什么.
解析 令f(x)=-x2+2x.
(1)分割
在区间[1,2]上等间隔地插入n-1个分点,把区间[1,2]等分为n个小区间(i=1,2,…,n),每个小区间的长度为Δx=-=.
(2)近似代替、求和
取ξi=1+(i=1,2,…,n),则
Sn=·Δx
=·
=-[(n+1)2+(n+2)2+(n+3)2+…+(2n)2]+[(n+1)+(n+2)+(n+3)+…+2n]
=-+·
=-+·+3+.
(3)取极限
(-x2+2x)dx=Sn
=
=,
(-x2+2x)dx=的几何意义为由直线x=1,x=2,y=0与曲线f(x)=-x2+2x所围成的曲边梯形的面积.
11.(12分)已知函数f(x)=求f(x)dx的值.
解析 由定积分的几何意义知x3dx=0,
2xdx==π2-4,
cos xdx=0.
由定积分的性质得
f(x)dx=x3dx+2xdx+cos xdx=π2-4.
12.(13分)利用定积分的几何意义计算下列定积分.
(1)(3x+2)dx;
(2)dx.
解析 (1)如图所示,阴影部分的面积为=,
从而(3x+2)dx=.
(2)原式=|2-x|dx=(2-x)dx+(x-2)dx,
如图所示.
由定积分的几何意义知
(2-x)dx=×2×2=2,
(x-2)dx=×1×1=.
∴dx=.
课件48张PPT。§1.5 定积分的概念 §1.5.1 曲边梯形的面积 §1.5.2 汽车行驶的路程 §1.5.3 定积分的概念 [课标要求]
1.理解连续函数的概念,了解定积分的实际背景及“以直代曲”“以不变代变”的思想方法.(难点)
2.会用分割、近似代替、求和、取极限的方法求曲边梯形的面积和汽车行驶的路程.(难点)
3.了解定积分的概念,理解定积分的几何意义. (重点)
4.掌握定积分的基本性质.(重点、易错点)一、曲边梯形的概念及其面积
1.曲边梯形的概念
在直角坐标系中,由连续曲线y=f(x),直线x=a,x=b及x轴所围成的图形叫做曲边梯形.分割 近似代替 求面积的和 取极限 二、求变速运动的路程
当物体做变速直线运动,速度函数为v=v(t)时,在a≤t≤b时间段内也可以利用“______________________ ___________”的方法求其运动的路程.变速运动的路程分割、近似代替、求和、取极限积分下限 积分上限 积分区间 被积函数 积分变量 被积式 f(x)≥0 x=a x=b 知识点一 曲边梯形的面积
【问题1】 图中的阴影部分是由直线x=a,x=b(a≠b),y=0和曲线y=f(x)围成的图形,它称为曲边梯形,它与“直边图形”的主要区别是什么?答案 前者有一边是曲线段,而“直边图形”的所有边都是直线段.【问题2】 图中的图形可以看成是直线x=0,x=1,y=0和曲线y=x2所围成的曲边梯形.如何求它的面积S?并试述主要求解步骤.答案 (如图)可以通过把区间[0,1]分成许多小区间,将曲边梯形拆分为一些小曲边梯形,对每个小曲边梯形“以直代曲”,即用矩形的面积近似代替小曲边梯形的面积,得到每个小曲边梯形面积的近似值,对这些近似值进行求和,就得到曲边梯形面积的近似值,随着拆分越来越细,近似程度会越来越好.求曲边梯形的面积可以通过分割、近似代替、求和、取极限四个步骤完成.知识点二 求变速运动的路程
【问题】 汽车以速度v做匀速直线运动时,经过时间t所行驶的路程s=vt.如果汽车做变速直线运动,在时刻t速度为v(t)=-t2+2(单位:km/h),那么如何求汽车在0≤t≤1这段时间行驶的路程呢?
答案 与求曲边梯形面积类似,我们采取“以不变代变”的方法,把求变速直线运动的路程问题,化归为求匀速直线运动的路程问题.具体解法如下:知识点三 定积分的概念
【问题1】 你是如何理解定积分的概念的?【问题3】 若函数具有奇、偶性,它的定积分又有什么特殊性质呢?题型一 定积分的定义的应用
【例1】 (12分)利用定积分的定义求出直线x=1,x=2和y=0及曲线y=x3围成的图形的面积.1.用定积分的定义求自由落体的物体的下落距离:
已知自由落体的物体的运动速度v=gt,求在时间区间[0,t]内物体下落的距离.●规律方法
定积分性质的应用技巧
(1)根据定积分的性质计算定积分,可以先借助于定积分的定义或几何意义求出相关函数的定积分,再利用函数的性质、定积分的性质结合图形进行计算.易错误区(四) 因忽视定积分的几何意义而导致错误 【答案】 -π本课结束
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