内容正文:
课时跟踪检测(十二) 定积分的简单应用
一、选择题
1.用S表示下图中阴影部分的面积,则S的值是( )
A.f(x)dx
B.
C.f(x)dx
f(x)dx+
D.f(x)dxf(x)dx-
解析:选D 由图可知,x轴上方阴影部分的面积为f(x)dx,故D正确.,x轴下方阴影部分的面积为-
2.曲线y=x3与直线y=x所围图形的面积等于( )
A.(x-x3)dx
B.(x3-x)dx
C.2(x-x3)dx
D.2(x-x3)dx
解析:选C 由(x-x3)dx.求得直线y=x与曲线y=x3的交点分别为(-1,-1),(1,1),(0,0),由于两函数都是奇函数,根据对称性得S=2
3.由直线x=-,y=0与曲线y=cos x所围成的封闭图形的面积为( )
,x=
A.
B.1
C.
D.
解析:选D 结合函数图象可得所求的面积是定积分
cos xdx=sin x
=.
4.一质点运动的速度与时间的关系为v(t)=t2-t+2,质点做直线运动,则它在[1,2]时间内的位移为( )
A.
B.
C.
D.
解析:选A 质点在[1,2]时间内的位移为.
=(t2-t+2)dt=
5.由抛物线y=x2-x,直线x=-1及x轴围成的图形的面积为( )
A.
B.1
C.
D.
解析:选B S=(x-x2)dx (x2-x)dx+
=
+
=1.
二、填空题
6.曲线y=sin x(0≤x≤π)与直线y=围成的封闭图形的面积为________.
解析:由于曲线y=sin x(0≤x≤π)与直线y=
,因此所求图形的面积为及x=的交点的横坐标分别为x=
=.
-
答案:-
7.某一物体A以速度v=3t2+1(t的单位:s,v的单位:m/s)在一直线上运动,在此直线上,物体A出发的同时,物体B在物体A的正前方5 m处以v=10t(t的单位:s,v的单位:m/s)的速度与A同向运动,则两物体相遇时物体A运动的距离为________m.
解析:设t=a时两物体相遇,依题意有(3t2+1)dt-
10tdt=(t3+t) -5t2
=5,即a3+a-5a2=5,
(a-5)(a2+1)=0,解得a=5,
所以(3t2+1)dt=53+5=130(m).
答案:130
8.有一横截面面积为4 cm2的水管控制往外流水,打开水管后t s末的流速为v(t)=6t-t2(单位:cm/s)(0≤t≤6),则t=0到t=6这段时间内流出的水量为________.
解析:由题意可得t=0到t=6这段时间内流出的水量=144(cm3).
(6t-t2)dt=4(6t-t2)dt=4
故t=0到t=6这段时间内流出的水量为144 cm3.
答案:144 cm3
三、解答题
9.求由曲线y=x2和直线y=x及y=2x所围图形的面积S.
解:由得A(1,1),
由得B(2,4).
如图所示,所求面积(即图中阴影部分的面积)为S=
x2(2x-x2)dx=xdx+-x2)dx=(2x-x)dx++
=.
10.有一动点P沿x轴运动,在时间t时的速度为v(t)=8t-2t2(速度的正方向与x轴正方向一致).
(1)点P从原点出发,当t=6时,求点P离开原点的路程和位移;
(2)求点P从原点出发,经过时间t后又返回原点时的t值.
解:(1)由v(t)=8t-2t2≥0,得0≤t≤4,
即当0≤t≤4时,P点向x轴正方向运动;
当t>4时,P点向x轴负方向运动.
故t=6时,点P离开原点的路程为
s1=(8t-2t2)dt(8t-2t2)dt-
=
-
=.
当t=6时,点P的位移为
(8t-2t2)dt==0.
(2)依题意(8t-2t2)dt=0,
即4t2-t3=0,解得t=0或t=6,
而t=0对应于P点刚开始从原点出发的情况,
∴t=6是所求的值.
$$
1.7 定积分的简单应用
定积分在几何中的应用
如右图,由直线x=a,x=b,曲线y=f(x)和x轴围成的曲边梯形面积为S1.由直线x=a,x=b,曲线y=g(x)和x轴围成的曲边梯形的面积为S2.
问题1:如何求S1?
[提出问题]
提示:S1=eq \i\in(a,b,)f(x)dx.
问题2:如何求S2?
提示:S2=eq \i\in(a,b,)g(x)dx.
问题3:如何求阴影的面积S?
提示:S=S1-S2.
[导入新知]
平面图形的面积
由两条曲线y=f(x),y=g(x)和直线x=a,x=b(b>a)所围图形的面积.
(1)如图①所示,f(x)>g(x)>0,所以所求面积
S=________________.
eq \i\in(a,b,)[f(x)-g(x)]dx
(2)如图②所示,f(x)>0,g(x)<0,所以所求面积
S=eq \i\in(