题目列表(包括答案和解析)
12.设f(x)=
|x2-a2|dx.
(1)当0≤a≤1与a>1时,分别求f(a);
(2)当a≥0时,求f(a)的最小值.
解:(1)0≤a≤1时,
f(a)=
|x2-a2|dx
=
(a2-x2)dx+
(x2-a2)dx
=(a2x-x3)
+(-a2x)![]()
=a3-a3-0+0+-a2-+a3
=a3-a2+.
当a>1时,
f(a)=
(a2-x2)dx
=(a2x-x3)![]()
=a2-.
∴f(a)=![]()
(2)当a>1时,由于a2-在时,f′(a)=4a2-2a=2a(2a-1),
由f′(a)>0知:a>或a<0,
故在上递减,在[,1]上递增.
因此在上,f(a)的最小值为f()=.
综上可知,f(x)在[0,+∞)上的最小值为.
11.(2010·温州模拟)若f(x)是一次函数,且
f(x)dx=5,
xf(x)dx=,那么
dx的值是________.
解析:∵f(x)是一次函数,∴设f(x)=ax+b(a≠0),由
(ax+b)dx=5得(ax2+bx)
=a+b=5,
①
由
xf(x)dx=得
(ax2+bx)dx=,即
(ax3+bx2)
=,∴a+b=,
②
解①②得a=4,b=3,∴f(x)=4x+3,
于是
dx=
dx=
(4+)dx
=(4x+3lnx)
=8+3ln2-4=4+3ln2.
答案:4+3ln2
10.(2010·烟台模拟)若y=
(sint+costsint)dt,则y的最大值是
( )
A.1 B.2 C.- D.0
解析:y=
(sint+costsint)dt=
(sint+sin2t)dt
=(-cost-cos2t)
=-cosx-cos2x+
=-cosx-(2cos2x-1)+=-cos2x-cosx+
=-(cosx+1)2+2≤2.
答案:B
9.一辆汽车的速度-时间曲线如图所示,则该汽车在这一分钟内行驶的路程为_______米.
解析:据题意,v与t的函数关系式如下:
v=v(t)=
所以该汽车在这一分钟内所行驶的路程为
s=
=
+
+![]()
=t2
+(50t-t2)
+10t![]()
=900米.
答案:900
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题组四 |
定积分的综合应用 |
8.若1 N的力能使弹簧伸长1 cm,现在要使弹簧伸长10 cm,则需要花费的功为( )
A.0.05 J B.0.5 J C.0.25 J D.1 J
解析:设力F=kx(k是比例系数),当F=1 N时,x=0.01 m,可解得k=100 N/m,则F=100x,所以W=
100xdx=50x2
=0.5 J.
答案:B
![]()
7.一质点运动时速度与时间的关系为v(t)=t2-t+2,质点作直线运动,则此物体在时间内的位移为 ( )
A. B. C. D.
解析:s=
(t2-t+2)dt=(t3-t2+2t)|=.
答案:A
6.如图,设点P从原点沿曲线y=x2向点A(2,4)移动,
记直线OP、曲线y=x2及直线x=2所围成的面积
分别记为S1,S2,若S1=S2,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
(kx-x2)dx=
(x2-kx)dx,
即(kx2-x3)
=(x3-kx2)
,
解得kx2-x3=-2k-(x3-kx2),
解得k=,即直线OP的方程为y=x,所以点P的坐标为(,).
答案:(,)
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题组三 |
定积分在物理中的应用 |
5.已知函数y=x2与y=kx(k>0)的图象所围成的阴影部分
(如图所示)的面积为,则k=________.
解析:直线方程与抛物线方程联立先求出积分区间为,
再由
(kx-x2)dx=(-)
==求得k=2.
答案:2
4.如图,函数y=-x2+2x+1与y=1相交形成一个闭合
图形(图中的阴影部分),则该闭合图形的面积是 ( )
A.1 B. C. D.2
解析:函数y=-x2+2x+1与y=1的两个交点为(0,1)和(2,1),所以闭合图形的面积等于
(-x2+2x+1-1)dx=
(-x2+2x)dx=.
答案:B
3.计算以下定积分:
(1)
(2x2-)dx;
(2)
(+)2dx;
(3)
(sinx-sin2x)dx;
解:(1)
(2x2-)dx=(x3-lnx)![]()
=-ln 2-=-ln 2.
(2)
(+)2dx=
(x++2)dx
=(x2+lnx+2x)![]()
=(+ln 3+6)-(2+ln 2+4)
=ln+.
(3)
(sinx-sin2x)dx=(-cosx+cos2x)![]()
=(--)-(-1+)=-.
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题组二 |
求曲多边形的面积 |
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