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高考数学一轮复习 专题2.16 定积分与微积分练习(含解析)-人教版高三全册数学试题VIP免费

高考数学一轮复习 专题2.16 定积分与微积分练习(含解析)-人教版高三全册数学试题_第1页
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第十六讲定积分与微积分一.定积分的概念(1)定积分的概念一般地,如果函数在区间上连续,用分点将区间等分成个小区间,在每个小区间上任取一点,作和式(其中为小区间长度),当时,上述和式无限接近某个常数,这个常数叫做函数在区间上的定积分,记作,即.这里,与分别叫做积分下限与积分上限,区间叫做积分区间,函数叫做被积函数,叫做积分变量,叫做被积式.(2)定积分的几何意义从几何上看,如果在区间上函数连续且恒有,那么定积分表示由直线,和曲线所围成的曲边梯形的面积.这就是定积分的几何意义.(3)定积分的性质由定积分的定义,可以得到定积分的如下性质:【套路秘籍】---千里之行始于足下;②;③(其中).二.微积分基本定理一般地,如果是区间上的连续函数,并且,那么.这个结论叫做微积分基本定理,又叫做牛顿-莱布尼茨公式.为了方便,我们常常把记成,即.【修炼套路】---为君聊赋《今日诗》,努力请从今日始考向一利用定积分的几何意义求曲线的面积【例1】(1)定积分∫01❑√1−x2的值等于。(2)已知f(x)是偶函数,且∫05f(x)dx=6,则∫−55f(x)dx=¿______.(3)xdx=。(4)cosxdx=。【答案】(1)π4(2)12(3)0;(4)0【解析】(1)由y=❑√1−x2得x2+y2=1x∈[0,1],根据定积分的意义可知,扇形的面积S=14×π×12=π4即为所求.(2) f(x)是偶函数∴∫−55f(x)dx=2∫05f(x)dx又 ∫05f(x)dx=6,∴∫−55f(x)dx=12.故答案为:12.(3)如图①,xdx=-A1+A1=0.(4)如图②,cosxdx=A1-A2+A3=0.【套路总结】1.利用定积分的几何意义求解时,常见的平面图形的形状是三角形、直角梯形、矩形、圆等可求面积的平面图形.2.对于简单图形的面积求解,我们可以直接运用定积分的几何意义,此时,(1)确定积分上、下限,一般为两交点的横坐标.(2)确定被积函数,一般是上曲线与下曲线对应函数的差.这样所求的面积问题就转化为运用微积分基本定理计算定积分了.3.设函数在闭区间上连续,则若是偶函数,则;若是奇函数,则.【举一反三】1.定积分∫−aa❑√a2−x2dx等于。【答案】12πa2【解析】由题意可知定积分表示半径为a的半个圆的面积,所以S=12(πa2)=12πa2.2.已知函数f(x)=求f(x)在区间[-1,3π]上的定积分.【答案】【解析】由定积分的几何意义知: f(x)=x5是奇函数,故x5dx=0;=0(如图(1)所示);xdx=(1+π)(π-1)=(如图(2)所示).∴f(x)dx=x5dx+xdx+=xdx=.3.利用定积分的几何意义求,其中.【答案】见解析【解析】. 为奇函数,∴.利用定积分的几何意义,如图,∴,,故.考向二微积分定理的运用【例2】计算下列定积分:(1);(2);(3);(4).【解析】(1).(2).(3).(4).【举一反三】1.∫−10(1−2x)(1−3x2)dx=¿___________【答案】−12【解析】∫−10(1−2x)(1−3x2)dx=∫−10(1−3x2−2x+6x3)dx=x−x3−x2+32x4¿−10=−122.∫-11(❑√1−x2+x)dx=¿______________【答案】π2【解析】由定积分的几何意义知∫-11❑√1-x2dx表示以原点为圆心,以1为半径的圆的面积的二分之一,即∫-11❑√1-x2dx=π2,∴∫-11(❑√1-x2+x)dx=∫-11❑√1-x2dx+∫-11xdx=π2+x22|-11=π23.∫−11(x2+❑√1−x2¿dx=¿____________.【答案】23+π2【解析】原式化为∫−11x2dx+¿∫−11❑√1−x2dx¿,∫−11x2=13x3¿−11=23,根据定积分的几何意义可知,∫−11❑√1−x2等于以原点为圆心,以1为半径的圆面积的一半,即∫−11❑√1−x2=π2,所以∫−11(x2+❑√1−x2)dx=23+π2,故答案为23+π2.4.∫13(x−1x2)dx=¿________.【答案】103【解析】∫13(x−1x2)dx=12x2+1x¿13=(12×9+13)−(12+1)=103,故答案为:103.考点三积分在几何中的运用【例3】求由曲线与,,所围成的平面图形的面积(画出图形).【答案】1【解析】画出曲线与,则下图中的阴影部分即为所要求的平面图形.解方程组,可得.故平面图形的面积为=1.所以所求图形的面积为1【套路总结】(1)定积分可正、可负或为零,而平面图形的面积总是非负的.(2)若图形比较复杂,可以求出曲线的交点的横坐标,将积分区间细化,分别求出相应区间上平面图形的面积再求和,注意在每个区间...

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