- 导数及其应用
- 共6208题
(1)求曲线y = 与直线y =" 3" x围成的图形的面积 ;
(2)若曲线y = 与直线y =" 3" x交于(a ,
)(a>0)点 ,记曲线y =
与直线y =" 3" x围成的图形的面积为S(a) ,判断S(a)的单调区间 ,求S(a)的极值 .
正确答案
(1)4
(2)当a = 3时S(a)有极大值 ,且极大值为S(3) = 4 .
解 :(1 ) 由 y = ,得两曲线的交点为(0,0),(3 ,0),由定积分的几何意义知 ,所求图形的面积为
S = =" 3" ·
-
=
-
=
= 4
;
(2)由题意和定积分的几何意义知
S(a) = =
-
,
∴ =" 3" a-
= -a(a-3),
∴ 当a∈(0 ,3)时 ,S(a) 单调递增 ,当a∈(3 ,+∞)时 ,S(a) 单调递减 ,当a = 3时S(a)有极大值 ,且极大值为S(3) = 4 .
已知作用于某一质点的力F(x)=(单位:N),试求力F从x=0处运动到x=2处(单位:m)所做的功.
正确答案
力F所做的功W=xdx+
(x+1)dx=
x2
+(
x2+x)
=3J.
答:力F所作的功为3J.
在平面直角坐标系中,记抛物线y=x-与x轴所围成的平面区域为M,该抛物线与直线y=kx(k>0)所围成的平面区域为A,向区域M内随机抛掷一点P,若点P落在区域A内的概率为
,则k的值为__________.
正确答案
试题分析:根据题意画出图象如图,则,
,则
区域的面积
,
区域的面积为
,由题意知
,化简得
,解得
.
(本小题满分13分)
平地上有一条水渠,其横断面是一段抛物线弧,如图,已知渠宽为,渠深为6
。
(1)若渠中水深为4,求水面的宽,并计算水渠横断面上的过水面积;
(2)为了增大水渠的过水量,现要把这条水渠改挖(不能填土)成横断面为等腰梯形的水渠,使水渠的底面与地面平行(不改变渠深),要使所挖土的土方量最少,请你设计水渠改挖后的底宽,并求出这个底宽。
正确答案
解:(1)水渠横断面过水面积为;
(2)设计改挖后的水渠的底宽为时,可使所挖土的土方量最少。
本试题以圆锥曲线为背景,结合了定积分的几何意义,表示曲边梯形的面积的,以及直线与抛物线相切的相关知识的综合愚弄。
(1)利用建立直角坐标系,然后设出方程和点的坐标,结合定积分的几何意义表示出面积。
(2)分析为了使挖掉的土最少,等腰梯形的两腰必须与抛物线相切,则需要结合导数的几何意义来表示得到切线方程,从而表示梯形面积,求解得到最值。
解:(1)建立如图的坐标系,设抛物线的方程为,由已知
在抛物线上,得
,∴抛物线的方程为
,令
,得
,即水面宽为8(
)。
∴水渠横断面过水面积为
(2)为了使挖掉的土最少,等腰梯形的两腰必须与抛物线相切,如图,
设切点,则函数在点
的切线方程为
令,得
;
∴此时梯形OABC的面积为
∵,
当且仅当时,等号成立,此时
∴设计改挖后的水渠的底宽为时,可使所挖土的土方量最少。
曲线在点
处的切线方程为___________;
正确答案
略
已知函数f(x)=.
(1)若f(a)•(e-1)=f(x)dx,求a的值;
(2)t>1,是否存在a∈[1,t]使得f(a)•(t-1)=f(x)dx成立?并给予证明;
(3)结合定积分的几何意义说明(2)的几何意义.
正确答案
(1)∵f(a)•(e-1)=f(x)dx,∴
•(e-1)=
dx=lnx
=,1∴a=e-1…(3分)
(2)f(x)dx=
dx=lnx
=lnt
设•(t-1)=lnt,∴a=
…(5分)
下面证明a∈[1,t]:a-1=-1=
设g(t)=t-1-lnt(t>1)则g′(t)=1-=
>0(∵t>1)
∴g(t)在(1,+∞)上为增函数,当t>1时,g(t)>g(1)=0
又∵t>1时lnt>0,∴a-1>0即a>1…(8分)
a-t=-t=
设h(t)=t-1-tlnt(t>1)则h′(t)=1-(1•lnt+t•)=-lnt<0(∵t>1)
∴h(t)在(1,+∞)上为减函数,当t>1时h(t)<h(1)=0
又∵t>1时lnt>0,∴a-t<0即a<t,∴a∈[1,t]
综上:当t>1时,存在a∈[1,t]使得f(a)•(t-1)=f(x)dx成立.…(11分)
(3)连续函数f(x)在闭区间[a,b]上的定积分等于该区间上某个点x0的函数值f(x0)与该区间长度的积,即f(x)dx=f(x0)•(b-a)其中x0∈[a,b]…(14分)
在等比数列{an}中,a1=,a4=
(1+2x)dx,则数列{an}的前5项之和的值为______.
正确答案
由已知得:a4=∫14(1+2x)dx=x+x2|14=18.
又因为等比数列的首项为 ,设公比为q根据等比数列的通项公式an=a1qn-1,
令n=4得:a4=×q3=18,解得q3=
=27,所以q=3.
则数列的前5项之和S5==
,
即S5=.
故答案为.
若a= (2x+1)dx,则二项式(ax+
)6的展开式中的常数项为______.
正确答案
由导数的运算法则知当F(x)=x2+x时,F'(x)=2x+1
由定积分的定义得
a=∫01(2x+1)dx=F(1)-F(0)=2-0=2
(2x+)6展开式的通项为T k+1=C6k(2x)6-k(
)k=26-kC6kx6-2k
令6-2k=0得k=3
展开式中的常数项为23C63=160
故答案为:160
在区间[0,1]上给定曲线,如图所示,若使图中的阴影部分的面积
与
之和最小,则此区间内的t= 。
正确答案
面积等于边长为t与
的矩形的面积去掉曲线
与x轴、直线x=t围成的面积,即
;面积
等于曲线
与x轴、x=t,x=1围成的面积去掉矩形面积,矩形边长分别为
),即
.
所以阴影部分面积,
由S′(t)=4t2-2t=4t(t-)=0,得t=0或t=
.
经验证知,当t=时,S最小.
由曲线y=x,y=x2所围成封闭图形的面积为_______________
正确答案
如图
求曲线y=sinx在[0,π]上的曲边梯形绕x轴旋转一周所形成的旋转体的体积.
正确答案
设旋转体的体积为V,
则v=πsin2xdx=π
dx=
[π-
cos2xdx]
=-
•2
cosxd(2x)=
-π•sin2x
.
故旋转体的体积为:.
计算(x2+sinx)dx=______.
正确答案
(x2+sinx)dx=-cosx|01+
x3|01=
-cos1.
故答案为:-cos1.
若x2dx=9,则常数T的值为33.
正确答案
x2dx=
=
T3=9,解得T=3,
故答案为:3.
设函数,若
,则
= ;
正确答案
3
略
定积分|3-2x|dx=______.
正确答案
∫12|3-2x|dx
=(3-2x)dx+
(2x-3)dx
=(3x-x2)|+(x2-3x)|
=
故答案为:.
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