1、45定积分与微积分基本定理45.1曲边梯形的面积*4.5.2计算变力所做的功45.3定积分的概念45.4微积分基本定理1.了解定积分的实际背景以及“化整为零,以直代曲”的思想方法2.了解定积分的概念,理解定积分的几何意义3了解微积分基本定理的内容和含义,会用微积分基本定理求函数的定积分1曲边梯形由直线xa,xb(ab),y0和曲线yf(x)所围成的图形称为曲边梯形(如图)2定积分的概念设f(x)是在区间a,b上有定义的函数,在a,b之间取若干分点ax0x1x20)围成曲边梯形,将区间1,2进行100等分后第一个小区间上曲边梯形的面积是_解析:将曲边梯形近似地看成矩形,其边长分别为f(1)1,故
2、面积10.01.答案:0.01利用定积分的几何意义求定积分利用定积分的几何意义,求:(1)dx;(2)(2x1)dx.【解】(1)在平面上,y表示的几何图形为以原点为圆心,以3为半径的上半圆如图(1)所示,其面积为S32.由定积分的几何意义知dx.(2)在平面上,f(x)2x1为一条直线.(2x1)dx表示直线f(x)2x1,x0,x3围成的直角梯形OABC的面积,如图(2)所示,其面积为S(17)312.根据定积分的几何意义知(2x1)dx12.(1)利用几何意义求定积分,关键是准确确定被积函数的图象,以及积分区间,正确利用相关的几何知识求面积,不规则的图形常用分割法求面积注意分割点的准确性
3、(2)一般地,如果图形的面积是直线段或圆弧围成时,可利用定积分的几何意义求定积分,但要考虑函数的正负,是否具有对称性 1.由函数yx的图象,直线x1,x0,y0所围成的图形的面积可表示为()A(x)dxB|x|dxCxdx D xdx解析:选B.由定积分的几何意义可知所求图形的面积为S|x|dx.2利用定积分的几何意义证明cos xdx2 cos xdx成立证明:函数ycos x,x是偶函数,故曲线ycos x,x与坐标轴围成图形的面积S1等于曲线ycos x,x与坐标轴围成图形的面积S2,于是由定积分的几何意义,有cos xdxS1S22S22 cos xdx.微积分基本定理的综合应用(1)
4、若(2x3x2)dx0(k0),则k等于_(2)已知x(0,1,f(x)(12x2t)dt,则f(x)的值域是_【解析】(1)(2x3x2)dx(x2x3)|k2k30,所以k0(舍)或k1.(2)(12x2t)dt(12x)tt222x,即f(x)2x2,因为x(0,1,所以f(1)f(x)f(0),即0f(x)S2,故应填.答案: A基础达标1.dx等于()A2ln 2B2ln 2Cln 2 Dln 2解析:选D.因为(ln x),所以取F(x)ln x,所以dxln 4ln 2ln 2.2设axdx,bx2dx,cx3dx,则a,b,c的大小关系是()Acab BabcCabc Dacb
5、解析:选B.根据定积分的几何意义,易知x3dxx2dxbc,故选B.3下列等式成立的是()A.xdxbaB.xdxC.|x|dx2|x|dxD.(x1)dxxdx解析:选C.由y|x|为偶函数,图象关于y轴对称,得|x|dx2|x|dx,故选C.4若f(x)x22f(x)dx,则f(x)dx()A1 BC. D1解析:选B. 因为f(x)x22f(x)dx,所以f(x)dx|2f(x)dx,所以f(x)dx.5若(xa)dxcos 2xdx,则a()A1 B1C2 D4解析:选C.(xa)dx|a,cos 2xdxsin 2x|0,所以a,解得a2,故选C.6若dx3ln 2,且a1,则a_解
6、析:dx(x2ln x)|a2ln a1,故有a2ln a13ln 2,解得a2.答案:27已知2(kx1)dx4,则实数k的取值范围为_解析:(kx1)dx|(2k2)k1,所以2k14,解得k2.答案:8设f(x)kxb,若f(x)dx2,f(x)dx3.则f(x)的解析式为_解析:由(kxb)dx2,得2,即kb2,由(kxb)dx3,得3,即(2k2b)3.所以kb3,由联立解得,k1,b,所以f(x)x.答案:f(x)x9计算下列定积分:(1)dx;(2) (cos x2x)dx.解:(1)因为dxdxln xln(x1)ln .(2) (cos x2x)dx2(22)10已知(x3
7、ax3ab)dx2a6且f(t)(x3ax3ab)dx为偶函数,求a,b.解:因为f(x)x3ax是奇函数,所以(x3ax)dx0,所以(x3ax3ab)dx(x3ax)dx(3ab)dx0(3ab)1(1)6a2b,所以6a2b2a6,即2ab3.又f(t)(x3ax3ab)dx(3ab)x|(3ab)t为偶函数,所以3ab0.由得a3,b9. B能力提升11函数F(x)t(t4)dt在1,5上()A有最大值0,无最小值B有最大值0和最小值C有最小值,无最大值D既无最大值也无最小值解析:选B.F(x)(t24t)dt|x32x2(1x5)F(x)x24x,由F(x)0,得x0或4.列表如下:
8、x1(1,0)0(0,4)4(4,5)5F(x)5005F(x)极大值极小值因为极大值F(0)0,极小值F(4),所以函数F(x)的最大值为0,最小值为.故选B.12.dx_解析:dxdxdxln(x1)ln(x2)|lnlnln.答案:ln13计算(|2x3|32x|)dx.解:设y|2x3|32x|则(|2x3|32x|)dx3(4x)dx6dx34xdx(2x2)|36x|2x2|32(2)(3)266232245.14(选做题)如图,设点P在曲线yx2上,从原点向A(2,4)移动,记直线OP与曲线yx2所围成的图形的面积为S1,直线OP、直线x2与曲线yx2所围成的图形的面积为S2.(1)当S1S2时,求点P的坐标;(2)当S1S2有最小值时,求点P的坐标和最小值解:(1)设点P的横坐标为t(0t2),则P点的坐标为(t,t2),直线OP的方程为ytx.S1(txx2)dxt3,S2(x2tx)dx2tt3.因为S1S2,所以t.点P的坐标为.(2)令SS1S2t32tt3t32t,St22,令S0得t220.因为0t2,所以t,因为0t时,S0;t0.所以当t时,S1S2有最小值,此时点P的坐标为(,2)