高等数学

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第六章 定积分

题目1


题型: 单项选择题


    例1.下列定积分值为正值的是( )
    A.
    B.
    C.
    D.

答案:

选B

分析:

根据定积分概念,在上,,在上,,在上,,所以A、C、D所给定积分为负值.在上,所以为正值.

题目2


题型: 单项选择题


    例2.下列不等式中,正确的是( )
    A.
    B.
    C.
    D.

答案:

选B.

分析:

A中,当时,,不正确,同理,根据定积分的有序性,知、不正确,只有正确. 定积分的性质. 重点理解定积分的有序性,即:若,对任意,则.推论,有.

题目3


题型: 单项选择题


    例3.设,则=( )
    A.
    B.
    C.
    D.

答案:

选B.

分析:

计算,用结果与备选项对比. ,故知正确. 关于变上限函数及其导数. 设在上连续,,是变上限函数. ,更一般地:

题目4


题型: 单项选择题


    例4.设,则( )
    A.
    B.
    C.3
    D.-3
    

答案:

选A.

分析:

应先求出,由两边对求导,有 再计算

题目5


题型: 解答题


    例5.讨论如何计算
    

答案:

若用公式计算,有:

分析:

由定积分的几何意义,知的值表示图6-2中阴影图形面积,其值等于-2是不符合实际意义的,这个结果是肯定不正确的,事实上,由于在无定义,从而不连续,且,所以不可用公式计算. 至于该问题涉及什么概念,又应如何计算的问题已超出了本课程的大纲,不再讨论. 关于牛顿·莱布尼兹公式及定积分的计算 设在上连续,则,其中,(是的原函数) (1)若在,或内某点不连续,且无界,即或,若,时,不可用牛顿·莱布尼兹公式计算定积分. (2)用牛顿·莱布尼兹公式时,对分段函数应分段积分.

题目6


题型: 单项选择题


    例6.( )
    A.2
    B.3
    C.
    D.

答案:

选D.

分析:

因为,在上的法则不唯一,即在上,;在上,,所以应分别计算和,然后求其和. 用牛顿·莱布尼兹公式时,对分段函数应分段积分.

题目7


题型: 解答题


    例7.求

答案:

解:令且 从而

分析:

用第二换元法计算定积分时,一定要注意,在更换积分变量时,要更换积分上、下限.

题目8


题型: 解答题


    例8.求曲线与直线所围图形的面积.
    

答案:

解:见图6-3 由解得交点 <法一>将图形投影到轴上,投影区间为,即为对积分的积分区间.上方边界方程为直线方程,下方边界方程为曲线方程,即,则为被积函数,所以 <法二>将图形投影到轴上,投影区间为,即为对积分的积分区间,由于当时,右方边界曲线为曲线在轴的右半支,左方边界曲线为曲线在轴的左半支;当时,右方边界为曲线在轴的右半支,左方边界为直线,因为左方边界方程不唯一,所以应用轴将图形分割为上、下两部分,分别计算然后相加. 因为对积分,由解,(以为自变量,为因变量) 为右半支方程,为左半支方程,由解,. 由此例应体会,选择对积分较简单.

分析:

此题目属于关于定积分的几何应用中的平面图形面积的计算问题,故计算面积时,应画出图形,根据图形特点(由交点所反映)选择好积分变量,然后应用相应分式计算.

题目9


题型: 解答题


    例9.求由曲线与直线所围图形绕轴旋转一周生成的旋转体的体积.
    

答案:

解:见图6-4 由可解出 根据分式,

分析:

此题目属于关于定积分的几何应用中的旋转体体积的计算. 假设由轴上为底,直线,(垂直于轴的两条平行直线)和曲线所围曲边梯形绕轴旋转一周生成的旋转体体积的计算公式为: 应用这个公式的关键条件是:底必须落在轴上.若平面图形由直线,,曲线,(不妨设)所围,则该图形绕轴旋转一周所生成的旋转体的体积等于与之差,即 或