1.5.3 定積分的概念
1.了解定積分的概念.
2.會用定義求一些簡單的定積分.
1.定積分的概念: 如果函式f(x)在區間[a,b]上連續,用分點a=x02.定積分的幾何意義:如果在區間[a,b]上函式f(x)連續且恒有f(x)≥0,那麼定積分f(x)dx表示由直線x=a,x=b(a≠b),y=0和曲線y=f(x)所圍成的曲邊梯形的面積.
3.定積分的性質.
(1) kf(x)dx=kf(x)dx (k為常數);
(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).
想一想:直線x=0, x=π,y=0與曲線y=sin x所圍成的圖形的面積用積分表示為sin_xdx.
想一想:用定積分表示下圖中陰影部分的面積.
答案:s=f1(x)dx-f2(x)dx
想一想:定積分x3dx的取值的符號為正, x3dx的取值的符號為負, x3dx的取值的符號為0.
1.當a0,則f(x)dx的值(a)
a.一定是正的
b.一定是負的
c.當0d.正、負都有可能
解析:由定積分的幾何意義知,當a0時, f(x)dx>0.
2.下列等式不成立的是(c)
a. [mf(x)+ng(x)]dx=mf(x)dx+ng(x)dx
b. [f(x)+1]dx=f(x)dx+b-a
c. f(x)g(x)dx=f(x)dx·g(x)dx
d. sin xdx=sin xdx+sin xdx
解析:利用定積分的性質進行判斷,c不成立.
例如xdx=, x2dx=, x3dx=.
但x3dx≠xdx·x2dx.
3.計算: dx=(c)
a.8π b.16π c.4π d.32π
解析: dx表示以原點為圓心,半徑為4的圓的面積,∴ dx=π·42=4π.
1.定積分f(x)dx的大小(a)
a.與f(x)和積分區間[a,b]有關,與ξi的取法無關
b.與f(x)有關,與區間[a,b]及ξi的取法無關
c.與f(x)及ξi的取法有關,與區間[a,b]無關
d.與f(x)、積分區間[a,b]和ξi的取法都有關
2.下列結論中成立的個數是(c)
①x3dx=· ②x3dx=· ③x3dx=·
a.0 b.1 c.2 d.3
解析:由定積分的定義知,②、③成立,故選c.
3.(2014·高考陝西卷)定積分(2x+ex)dx的值為(c)
a.e+2b.e+1
c.ed.e-1
解析: (2x+ex)dx=(x2+ex)f0=(12+e1)-(02+e0)=e,故選c.
4. dx
解析:積分dx表示如下圖所示的圓的面積的.
所以s=π(2)2=π.
答案:π
5.定積分(-3)dx等(a)
a.-6b.6
c.-3d.3
解析: 3dx表示圖中陰影部分的面積s=3×2=6, (-3)dx=-3dx=-6.故選a.
6.設a=xdx,b=x2dx,c=x3dx,則a,b,c的大小關係是(b)
a.c>a>b
b.a>b>c
c.a=b>c
d.a>c>b
解析:根據定積分的幾何意義,易知x3dx<x2dx<xdx,即a>b>c,故選b.
7.(2013·天津高二檢測)曲線y=與直線y=x,x=2所圍成的圖形面積用定積分可表示為
解析:如圖所示,陰影部分的面積可表示為
xdx-dx=dx
答案: dx
8.設f(x)=則f(x)dx
解析:∵f(x)=
∴f(x)dx=(x+1)dx+(-2x+4)dx.
又由定積分的幾何意義得
(x+1)dx=(1+2)×1=,
(-2x+4)dx=×1×2=1,
∴f(x)dx=+1=.
答案:9.簡化下列各式,並畫出各題所表示的圖形的面積.
(1) x2dx+x2dx;
(2) (1-x)dx+(x-1)dx.
解析:(1)原式=x2dx,如下圖(1)所示.
(2) (1-x)dx+(x-1)dx=|1-x|dx,如圖(2)所示.
10.計算定積分: [-x]dx.
解析: [-x]dx=dx-xdx,
令s1=dx,
s2=xdx.
s1、s2的幾何意義如圖(1)、(2)所示.
對s1=dx,
令y=≥0,
則(x-1)2+y2=1(0≤x≤1,y≥0)
由定積分幾何意義知
s1=dx=π×12=.
對於s2=xdx,由其幾何意義知s2=×1×1=,故[-x]dx=s1-s2=-=.
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