- 微积分基本定理
- 共280题
已知F(x)=(2-
)dt,(x>0)则F′(x)=______.
正确答案
F(x)=(2-
)dt=(2t-2
)
=2x-2
∴F′(x)=2-
故答案为:2-
已知函数f(x)=x2-2ax+b在x=1处有极值2.
(1)求函数f(x)=x2-2ax+b在闭区间[0,3]上的最值;
(2)求曲线)y=x2-2ax+b,y=x+3所围成的图形的面积S.
正确答案
(1)由已知f′(x)=2x-2a
因为在x=1时有极值2,所以
解方程组得:所以f(x)=x2-2x+3.
当x∈[0,1]时,f′(x)<0所以f(x)单调递减
当x∈[1,3]时,f′(x)>0所以f(x)单调递增且f(0)=3,f(1)=2,f(3)=6
所以f(x)的最大值为6,f(x)最小值为2
(2)由解得x=0及x=3.
从而所求图形的面积s=[(x+3)-(x2-2x+3)]dx=
(-x2+3x)dx=
.
已知向量=(sin2
,cosx+sinx),
=(4sinx,cosx-sinx),f(x)=
•
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的图象、y轴的正半轴及x轴的正半轴三者围成图形的面积.
正确答案
(1)f(x)=sin2•4sinx+(cosx+sinx)(cosx-sinx)----(2分)
=4sinx•+cos2x=2sinx(1+sinx)+1-2sin2x=2sinx+1
∴f(x)=2sinx+1.------(7分)
(2)令f(x)=2sinx+1=0,可得sinx=-,∴x=2kπ-
,k∈z.
f(x)的图象与x轴的正半轴的第一个交点为(,0)------(9分)
∴f(x)的图象、y轴的正半轴及x轴的正半轴三者围成图形的面积
S=(2sinx+1)dx=(-2cosx+x)
=(-2cos
+
)-(-2cos0+0)
=2++
------(13分)
已知曲线f(x)=x2.
(1)求曲线f(x)在(1,1)点处的切线l的方程;
(2)求由曲线f(x)、直线x=0和直线l所围成图形的面积.
正确答案
(1)∵f(x)=x2,∴f′(x)=2x,故f′(1)=2
∴曲线f(x)在(1,1)点处的切线l的方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0;
(2)根据题意得S=(x2-2x+1)dx=(
x3-x2+x)
=
.
已知函数f(x)=ax3+bx在x=3时取得极值-54
(Ⅰ)求a,b的值
(Ⅱ)求曲线y=f(x)与x轴围成图形的面积.
正确答案
(Ⅰ)∵f′(x)=3ax2+b,x∈R,由函数x=3时取得极值-54可知f′(3)=0且f(3)=-54,
即,解得a=1,b=-27;
(Ⅱ)∵f(x)=x3-27x,由f(x)=x3-27x=0可知x1=0,x2=-3,x3=3
又∵f(-x)=-x3+27x=-f(x),所以f(x)为奇函数,图象关于原点对称,
∴曲线y=f(x)与x轴围成图形的面积为A=2(x3-27x)dx=2(
x4-
x2)
=
.
定义F(x,y)=(1+x)y,x,y∈(0,+∞),令函数f(x)=F(1,log2(x2-4x+9))的图象为曲线C,曲线C与y轴交于点A(0,m),过坐标原点O向曲线C作切线,切点为B(n,t)(n>0),设曲线C在点A、B之间的曲线段与线段OA、OB所围成图形的面积为S,求S的值.
正确答案
∵F(x,y)=(1+x)y
∴f(x)=F(1,log2(x2-4x+9))=2log2(x2-4x+9)=x2-4x+9,
故A(0,9),
又过坐标原点O向曲线C作切线,
切点为B(n,t)(n>0),f′(x)=2x-4.
∴,
解得B(3,6),
∴S=(x2-4x+9-2x)dx=(
-3x29x)
=9.
(附加题)(Ⅰ)过曲线y=x2(x≥0)上某一点A作一切线l,使之与曲线以及x轴所围成的图形的面积为,试求:
(1)切点A的坐标;
(2)过切点A的切线l的方程;
(3)上述所围成的平面图形绕x轴旋转一周所得旋转体的体积.
正确答案
(1)设点A的坐标为(a,a2),过点A的切线的斜率为k=y'|x=a=2a,
故过点A的切线l的方程为y-a2=2a(x-a),
即y=2ax-a2,令y=0,得x=,
则S△ABC=•
•a2=
,S△ABO=
x2dx=
=
,
∴S=S△ABO=S△ABC==
∴a=1
或S=[
a+
-
]dy=(
ay+
-
y32)
=
a3=
,
∴a=1
∴切点A的坐标为(1,1)(2)直线方程为y=2x-1
(3)l与x轴的交点为(,0),
故V=πx4dx-π
(2x-1)2dx=
πx5
-
π(2x-1)3
=
π
已知抛物线y=ax2+bx在第一象限内与直线x+y=4相切.
(Ⅰ)用b表示a,并求b的范围;
(Ⅱ)设此抛物线与x轴所围成的图形的面积为S,求S的最大值及此时a、b的值.
正确答案
(I)因为直线x+y=4与抛物线y=ax2+bx相切,设切点(x0,y0)
则f′(x0)=2ax0+b=-1,∴x0=
又∵
x0+y0=4
y0=ax02+bx
0得a=-,∵0<x0,0<y0,得0<
<4,解得b>1
(II)S=(ax2+bx)dx=
b3=
,S′=
;
所以在b=3时,S取得极大值,也是最大值,即a=-1,b=3时,S取得最大值,且Smax=.
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)
已知曲线f(x)=在点A(2,1)处的切线为直线l
(1)求切线l的方程;
(2)求切线l,x轴及曲线所围成的封闭图形的面积S.
正确答案
(1)∵求导数,得f'(x)=
∴曲线f(x)=在点A(2,1)处的切线斜率为f'(2)=
=
因此,切线l的方程为y-1=(x-2),化简得x-2y=0;
(2)令y=0,得f(1)=0,得曲线f(x)=在x轴的交点为(1,0)
∴封闭图形的面积为S=(
x-
)dx=[
x2-
(x-1)32]
=
即切线l,x轴及曲线所围成的图形面积为.
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