内容正文:
2021年高考数学(理)集合、函数与导函数突破性讲练
19 定积分与微积分基本定理
一、考点传真:
1.了解定积分的实际背景,了解定积分的基本思想,了解定积分的概念,几何意义;
2.了解微积分基本定理的含义.
二、知识的梳理:
1.定积分的概念与几何意义
(1)定积分的定义
如果函数f(x)在区间[a,b]上连续,用分点将区间[a,b]等分成n个小区间,在每个小区间上任取一点ξi(i=1,2,…,n),作和式f(ξi)Δx= f(ξi),当n→∞时,上述和式无限接近于某个常数,这个常数叫做函数f(x)在区间[a,b]上的定积分,记作f(x)dx,即f(x)dx=
在f(x)dx中,a,b分别叫做积分下限与积分上限,区间[a,b]叫做积分区间,函数f(x)叫做被积函数,x叫做积分变量,f(x)dx叫做被积式.
(2)定积分的几何意义
f(x)
f(x)dx的几何意义
f(x)≥0
表示由直线x=a,x=b,y=0及曲线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积
f(x)<0
表示由直线x=a,x=b,y=0及曲线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积的相反数
f(x)在[a,b]上有正有负
表示位于x轴上方的曲边梯形的面积减去位于x轴下方的曲边梯形的面积
2.定积分的性质
(1)kf(x)dx=kf(x)dx(k为常数).
(2)[f1(x)±f2(x)]dx=f1(x)dx±f2(x)dx.
(3)f(x)dx=f(x)dx+f(x)dx(其中a<c<b).
3.微积分基本定理
一般地,如果f(x)是在区间[a,b]上的连续函数,且F′(x)=f(x),那么f(x)dx=F(b)-F(a).这个结论叫做微积分基本定理,又叫做牛顿—莱布尼茨公式.可以把F(b)-F(a)记为F(x),即f(x)dx=F(x))=F(b)-F(a).
三、例题:
例1.(2011新课标)由曲线,直线及轴所围成的图形的面积为
A. B.4 C. D.6
例2.(2010新课标)设为区间上的连续函数,且恒有,可以用随机模拟方法近似计算积分,先产生两组(每组个)区间上的均匀随机数和,由此得到N个点,再数出其中满足的点数,那么由随机模拟方案可得积分的近似值为 .
例3.(2014山东)直线与曲线在第一象限内围成的封闭图形的面积为
A. B. C.2 D.4
例4.(2013江西)若则的大小关系为
A. B. C. D.
例5.(2015福建)如图,点的坐标为,点的坐标为,函数,若在矩形内随机取一点,则此点取自阴影部分的概率等于 .
例6.(2013福建)当时,有如下表达式:
两边同时积分得:
从而得到如下等式:
请根据以下材料所蕴含的数学思想方法,计算:
= .
四、巩固练习:
(2019·广德中学期中)(ex+2x)dx等于( )
A.1 B.e
C.e-1 D.e+1
2. (2019·南阳期末)若f(x)在R上可导,f(x)=x2+2f′(2)x+3,则f(x)dx=( )
A.16 B.54
C.-24 D.-18
3. (2019·河南师大附中月考)若sin2dx=( )
A.0 B.-
C.- D.-1
4. (2019·银川一中月考)若-2dx=,则m等于( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
5. (2019·武汉调研)一辆汽车在高速公路上行驶,由于遇到紧急情况而刹车,以速度v(t)=7-3t+(t的单位:s,v的单位:m/s)行驶至停止.在此期间汽车继续行驶的距离(单位:m)是( )
A.1+25ln 5 B.8+25ln
C.4+25ln 5 D.4+50ln 2
6.汽车以v=(3t+2)m/s做变速运动时,在第1 s至第2 s之间的1 s内经过的路程是( )
A.5 m B. m C.6 m D. m
7. 由曲线y=x2和曲线y=围成的一个叶形图如图所示,则图中阴影部分的面积为( )
A. B.
C. D.
8. f(x)=且f(f(e))=10,则m的值为( )
A.1 B.2 C.-1 D.-2
9.设f(x)=则f(x)dx等于( )
A. B. C. D.不存在
10.如图,函数f(x)=的图象与x轴围成一个山峰形状的图形,设该图形夹在两条直线x=t,x=t+2(-2≤t≤2)之间的部分的面积为S(t),则下列判断正确的是( )
A.S(0)=4ln 2+2
B.S(-2)=