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文檔簡介
考研數(shù)學(xué)三(定積分及應(yīng)用)模擬試卷1(共4套)(共110題)考研數(shù)學(xué)三(定積分及應(yīng)用)模擬試卷第1套一、選擇題(本題共2題,每題1.0分,共2分。)1、設(shè)F(x)=∫0xf(t)dt(x∈[0,2]),則().A、
B、
C、
D、
標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識點解析:當(dāng)0≤x≤1時,F(xiàn)(x)=∫0xt2dt=當(dāng)1<x≤2時,F(xiàn)(x)=I=∫0xf(t)dt=∫01t2dt+∫1x(2-t)dt選B.2、雙紐線(x2+y2)2=x2-y2所圍成的區(qū)域面積可表示為().A、
B、
C、
D、
標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識點解析:雙紐線(x2+y2)2=x2-y2的極坐標(biāo)形式為r2=cos2θ,再根據(jù)對稱性,有面積A=4×r2dθ=cos2θdθ,選A.二、填空題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)3、=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:=∫01xsin2πxdx=πxsin2πxd(πx)∫0πtsin2tdt=∫0πsin2tdt=∫0πsin2tdt=sin2tdt4、∫0π=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:∫0π=∫0π|sinx+cosx|dx5、=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:則故6、設(shè)區(qū)域D由與x軸圍成,區(qū)域D繞y軸旋轉(zhuǎn)一周而成的旋轉(zhuǎn)體的體積為________.標(biāo)準(zhǔn)答案:π2知識點解析:取[x,x+dx][0,2],dV=2πxydx=2πx,則7、∫-11[x2ln(x+)+(x2+1)]dx=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:因為為奇函數(shù),所以x2ln為奇函數(shù),而∫01x2sin2tcos2tdt=(sin2t-sin4t)dt=I2-I4=∫01,所以原式=8、設(shè)f(x)∈C[1,+∞),廣義積分∫1+∞f(x)dx收斂,且滿足f(x)=∫1+∞f(x)dx,則f(x)=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:令∫1+∞f(x)dx=A,則由f(x)=∫1+∞f(x)dx,得A=∫1∞,解得A=,所以f(x)=9、=_________(其中a為常數(shù)).標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:令則10、設(shè)f(x)連續(xù),則∫0xtf(x-t)dt=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:f(x)知識點解析:由∫0xtf(x-t)dt∫x0(x-u)f(u)(-du)=x∫0xf(u)du-∫0xuf(u)du得∫0xtf(x-t)dt=[x∫0xf(u)du-∫0xuf(u)du]=∫0xf(u)du+xf(x)-xf(x)=∫0xf(u)du,故∫0xtf(x-t)dt=∫0xf(u)du=f(x).三、解答題(本題共18題,每題1.0分,共18分。)11、計算標(biāo)準(zhǔn)答案:則知識點解析:暫無解析12、當(dāng)x≥0時,f(x)=x,設(shè)當(dāng)x≥0時,求∫0xf(t)g(x-t)dt.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫0xf(t)g(x-t)dt∫x0f(x-u)g(u)(-du)=∫0xf(x-u)g(u)du,(1)當(dāng)0≤x≤時,∫0xf(t)g(x-t)dt=∫0x(x-u)sinudu=x-sinx;(2)當(dāng)x>時,∫0xf(t)g(x-t)dt=(x-u)sinudu=x-1,于是∫0xf(t)g(x-t)dt=知識點解析:暫無解析13、設(shè)f(x)連續(xù),且F(x)=∫0x(x-2t)f(t)dt.證明:(1)若f(x)是偶函數(shù),則F(x)為偶函數(shù);(2)若f(x)單調(diào)不增,則F(x)單調(diào)不減.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)設(shè)f(-x)=f(x),因為F(-x)=∫0-x(-x-2t)f(t)dt∫0x(-x+2u)f(-u)(-du)=∫0x(x-2u)f(u)du=F(x),所以F(x)為偶函數(shù).(2)F(x)=∫0x(x-2t)f(t)dt=x∫0xf(t)dt-2∫0xtf(t)dt,F(xiàn)’(x)=∫0xf(t)dt-xf(x)=x[f(ξ)-f(x)],其中ξ介于0與x之間,當(dāng)x<0時,x≤ξ≤0,因為f(x)單調(diào)不增,所以F’(x)≥0,當(dāng)x≥0時,0≤ξ≤x,因為f(x)單調(diào)不增,所以F’(x)≥0,從而F(x)單調(diào)不減.知識點解析:暫無解析14、求∫0nπ|cosx|dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫0nπx|cosx|dx=∫0π|cosx|dx+∫π2πcosx|dx+…+∫(n-1)πnπx|cosx|dx,∫0πx|cosx|dx=∫0π|cosx|dx=cosxdx=π,∫π2πx|cosx|dx∫0π(t+π)|cost|dt=∫0πt|cost|dt+π∫0π|cost|dt=π+2π=3π,∫2π3πx|cosx|dx∫0π(t+2n)|cost|dt=∫0πt|cost|dt+2π∫0π|cost|dt=5π,則∫0nπx|cost|dx=π+3π+…+(2n-1)π=n2π.知識點解析:暫無解析15、設(shè)f(x)=-∫01f(x)dx,求∫01f(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:令∫01f(x)dx=A,對f(x)=-∫01f(x)dx兩邊積分得A=∫01-A,于是故∫01f(x)dx=知識點解析:暫無解析16、設(shè)f(x)=∫0x標(biāo)準(zhǔn)答案:因為,所以原式=arctan知識點解析:暫無解析17、求∫-11(|x|+x)e-|x|dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:由定積分的奇偶性得∫-11(|x|+x)e-|x|dx=∫-11|x|e-|x|dx=2∫01xe-xdx=-2∫01xd(e-x)=-2xe-x|01+2∫01e-xdx=2e-1-2e-x|01=2-知識點解析:暫無解析18、求∫-22(3x+1)max{2,x2}dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫-22(3x+1)max{2,x2}dx=∫-22max{2,x2}dx=2∫02max{2,x2}dx,由max{2,x2}=得∫-22(3x+1)max{2,x2}dx知識點解析:暫無解析19、求∫-11(2+sinx)標(biāo)準(zhǔn)答案:∫-11(2+sinx)知識點解析:暫無解析20、計算∫01exdx.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:暫無解析21、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),且f(x)>0,證明:存在ξ∈(a,b),使得∫aξf(x)dx=∫ξbf(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:令g(x)=∫axf(t)dt-∫xbf(t)dt,因為f(x)在[a,b]上連續(xù),且f(x)>0,所以g(a)=-∫abf(t)dt<0,g(b)=∫abf(t)dt>0,由零點定理,存在ξ∈(a,b),使得g(ξ)=0,即∫aξf(x)dx=∫ξbf(x)dx.知識點解析:暫無解析22、設(shè)f(x)連續(xù),證明:∫0x[∫0tf(u)du]dt=∫0xf(t)(x-t)dt.標(biāo)準(zhǔn)答案:今F(x)=∫0xf(t)dt,則F’(x)=f(x),于是∫0x[∫0tf(u)du]dt=∫0xF(t)dt,∫0xf(t)(x-t)dt=x∫0xf(x)dt-∫0xtf(t)dt=xF(x)-∫0xtdF(t)=xF(x)-tF(t)|0x+∫0xF(t)dt=∫0xF(t)dt.命題得證.方法二因為∫0x[∫0xf(u)du]dt=∫0xf(u)du,∫0xf(t)(x-t)dt=[x∫0xf(t)dt-∫0xtf(t)dt]=∫0xf(t)dt,所以∫0x[∫0xf(u)du]dt-∫0xf(t)(x-t)dt≡C0,取x=0得C0=0,故∫0x[∫0tf(u)du]dt=∫0xf(t)(x-t)dt.知識點解析:暫無解析23、設(shè)f(x),g(x)在[a,b]上連續(xù),證明:存在ξ∈(a,b),使得f(ξ)∫ξbg(x)dx=g(ξ)∫aξf(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:令φ(x)=∫axf(t)dt∫bxg(t)dt,顯然φ(x)在[a,b]上可導(dǎo),又φ(a)=φ(b)=0,由羅爾定理,存在ξ∈(a,b),使得φ’(ξ)=0,而φ’(x)=f(x)∫bxg(t)dt+g(x)∫axf(t)dt,所以f(ξ)∫bξg(x)dx+g(ξ)∫aξf(x)dx=0,即f(ξ)∫ξbg(x)dx=g(ξ)∫aξf(x)dx.知識點解析:由f(c)∫xbg(t)dt=g(x)∫axf(t)dt得g(x)∫axf(t)dt+f(x)∫bxg(t)dt=0即∫axf(t)dt∫bxg(t)dt=0,則輔助函數(shù)為9(x)=∫axf(t)dt∫bxg(t)dt.24、求曲線y=cosx與x軸圍成的區(qū)域分別繞x軸、y軸旋轉(zhuǎn)一周形成的幾何體體積.標(biāo)準(zhǔn)答案:Vx=cos2xdx=cos2xdx=2π×取[x,x+dx],則dVy=2πxcosxdx,故Vy=xcosxdx=xd(sinx)=知識點解析:暫無解析25、求圓x2+y2=2y內(nèi)位于拋物線y=x2上方部分的面積.標(biāo)準(zhǔn)答案:由所求面積為A=∫-11-x2]dx=2∫01[(1+)-x2]dx=知識點解析:暫無解析26、設(shè)曲線y=a+x-x3,其中a<0.當(dāng)x>0時,該曲線在x軸下方與y軸、x軸所圍成圖形的面積和在x軸上方與x軸所圍成圖形的面積相等,求a.標(biāo)準(zhǔn)答案:設(shè)曲線y=a+x-x3與x軸正半軸的交點橫坐標(biāo)為α,β(α<β),由條件得-∫0α(a+x-x3)dx=∫αβ(a+x-x3)dx,移項得∫0α(a+x-x2)dx+∫αβ(a+x-x3)dx=∫0β(a+x-x3)dx=0β(4a+2β-β3)=0,因為β>0,所以4α+2β-β3=0.又因為(β,0)為曲線y=a+x-x3與x軸的交點,所以有a+β-β3=0,從而有β=-3aa-3a+27a3=0知識點解析:暫無解析27、求由曲線y=4-x2與x軸圍成的部分繞直線x=3旋轉(zhuǎn)一周所成的幾何體的體積.標(biāo)準(zhǔn)答案:取[x,x+dx][-2,2],則dV=2π(3-x)(4-x2)dx,V=2π∫-22(3-x)(4-x2)dx=6π∫-22(4-x2)dx=12π∫02(4-x2)dx=12π×=64π.知識點解析:暫無解析28、設(shè)直線y=kx與曲線y=所圍平面圖形為D1,它們與直線x=1圍成平面圖形為D2.(1)求k,使得D1與D2分別繞x軸旋轉(zhuǎn)一周成旋轉(zhuǎn)體體積V1與V2之和最小,并求最小值;(2)求(1)中條件成立時的SD1+SD2.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)由方程組得直線與曲線交點為V1(k)=V2(k)=,則V(k)=,因為V’’(k)>0,所以函數(shù)V(k)當(dāng)k=時取最小值,且最小值為(2)因為SD1+SD2=,所以(1)中條件成立時SD1+SD2=知識點解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)三(定積分及應(yīng)用)模擬試卷第2套一、選擇題(本題共2題,每題1.0分,共2分。)1、下列廣義積分發(fā)散的是().A、∫-11B、∫-11C、∫0+∞e-x2dxD、∫2+∞標(biāo)準(zhǔn)答案:A知識點解析:∫-11中,x=0為該廣義積分的瑕點,且sinx~x1,由1≥1,得廣義積分∫-11發(fā)散;為該廣義積分的瑕點,且收斂,同理∫01也收斂,故∫-11收斂;∫0+∞e-x2dx中,e-x2為連續(xù)函數(shù),因為x2e-x2=0,所以∫0+∞e-x2dx收斂;根據(jù)廣義積分收斂的定義,∫2+∞收斂,選A.2、設(shè)f(x),g(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),且g(x)<f(x)<m,則由曲線y=g(x),y=f(x)及直線x=a,x=b所圍成的平面區(qū)域繞直線y=m旋轉(zhuǎn)一周所得旋轉(zhuǎn)體體積為().A、π∫ab[2m-f(x)+g(x)][f(x)-g(x)]dxB、π∫ab[2m-f(x)-g(x)][f(x)-g(x)]dxC、π∫ab[m-f(x)+g(x)][f(x)-g(x)]dxD、π∫ab[m-f(x)-g(x)][f(x)-g(x)]dx標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識點解析:由元素法的思想,對[x,x+dx][a,b],dV={π[m-g(x)]2-π[m-f(x)]2)dx=π[2m-f(x)-g(x)][f(x)-g(x]dx.則V=π∫ab[2m-f(x)-g(x)][f(x)-g(x)]dx,選B.二、填空題(本題共7題,每題1.0分,共7分。)3、=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:ln2-知識點解析:=∫01xln(1+x2)dx=ln(1+x2)d(1+x2)∫12lntdt=lnt|12=∫12t=ln2-4、∫02=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:5、=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:6、=_________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:因為在[-a,a]上連續(xù)的函數(shù)f(x)有∫-aaf(x)dx=∫0a[f(x)+f(-x)]dx,所以7、設(shè)f(x)=e-t2dt,則∫01=_________.標(biāo)準(zhǔn)答案:e-1-1知識點解析:=-2∫01=-∫01e-xdx=e-1-1.8、∫0+∞x7e-x2dx=______.標(biāo)準(zhǔn)答案:3知識點解析:∫0+∞x7e-x2dx=∫0+∞x6e-x2d(x2)=∫0+∞t3e-tdt==3.9、曲線y=x4e-x2(x≥0)與x軸圍成的區(qū)域面積為________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:A=∫0+∞x4e-x2dx∫0+∞t2e-t.e-tdt三、解答題(本題共18題,每題1.0分,共18分。)10、設(shè)f(x)=xe2x+2∫01f(x)dx,求∫01f(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:令A(yù)=∫01f(x)dx,對f(x)=xe2x+2∫01f(x)dx兩邊積分,得A=∫01xe2xdx+2A,解得A=∫01f(x)dx=-∫01xe2xdx=∫01xd(e2x)=知識點解析:暫無解析11、設(shè)L:,過原點O作L的切線OP,設(shè)OP、L及x軸圍成的區(qū)域為D.(1)求切線方程;(2)求區(qū)域D的面積;(3)求區(qū)域D繞x軸旋轉(zhuǎn)一周而成的旋轉(zhuǎn)體的體積.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)設(shè)切點為由,解得a=2,切點為P(2,1),故切線OP:y=(2)區(qū)域D的面積為(3)區(qū)域D繞x軸旋轉(zhuǎn)一周而成的旋轉(zhuǎn)體的體積為知識點解析:暫無解析12、設(shè)φ(x)=∫sinxcos2xln(1+t2)dt,求φ’(x).標(biāo)準(zhǔn)答案:φ’(x)=-2ln(1+cos22x)sin2x-ln(1+sin2x)cosx.知識點解析:暫無解析13、求∫01xarctanxdx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫01xarctanxdx=∫01arctanxd(x2)=x2arctanx|01-dx知識點解析:暫無解析14、求∫02π|sinx-cosx|dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫02π|sinx-cosx|dx=|sinx|dx知識點解析:暫無解析15、求∫01標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:暫無解析16、設(shè)y’=arctan(x-1)2,y(0)=0,求∫01y(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫01y(x)dx=xy(x)∫01-∫01xarctan(x-1)2dx=y(1)-∫01(x-1)arctan(x-1)2d(x-1)-∫01arctan(x-1)2dx=∫01arctan(x-1)2d(x-1)2=∫01arctantdt=(tarctant|01-∫01知識點解析:暫無解析17、計算下列定積分:標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)知識點解析:暫無解析18、設(shè)f(x)=求∫02πf(x-π)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫02πf(x-π)dx=∫02πf(x-π)d(x-π)=∫-ππF’(x)dx=∫-π0+∫0πxsin2xdx=-arctan(cosx)|-π0+∫0πsin2xdx知識點解析:暫無解析19、求+sin2x]cos2xdx.標(biāo)準(zhǔn)答案:因為為奇函數(shù),所以+sin2x]cos2xdx=sin2xcos2xdx=sin2x(1-sin2x)dx=2(I2-I4)知識點解析:暫無解析20、求函數(shù)f(x)=∫0x2(2-t)e-tdt的最大值與最小值.標(biāo)準(zhǔn)答案:因為f(x)為偶函數(shù),所以只研究f(x)在[0,+∞)內(nèi)的最大值與最小值即可.令f’(x)=2x(2-x2)e-x2=0,得f(x)的唯一駐點為x=當(dāng)x∈(0,)時,f’(x)>0,當(dāng)x∈(,+∞)時,f’(x)<0,注意到駐點的唯一性,則x=及x=為函數(shù)f(x)的最大值點,最大值為因為f(+∞)=f(-∞)=I(2-t)e-tdt=1及f(0)=0,所以最小值為0.知識點解析:暫無解析21、設(shè)f(x)在[a,b]上連續(xù),證明:∫abf(x)dx=(b-a)∫01f[a+(b-a)x]dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫abf(x)dx∫01f[a+(b-a)t].(b-a)dt=(b-a)∫01f[a+(b-a)t]dt=(b-a)∫01f[a+(b-a)x]dx.知識點解析:暫無解析22、設(shè)f(x)在區(qū)間[0,1]上可積,當(dāng)0≤x<y≤1時,|f(x)-f(y)|≤|arctanx-arctany|,又f(1)=0,證明:|∫01f(x)dx|≤ln2.標(biāo)準(zhǔn)答案:由|f(x)|=|f(x)-f(1)|≤|arctanx-arctan1|=|arctanx-|得|∫01f(x)dx|≤∫01|f(x)|dx≤∫01|arctanx-|dx=∫01(-arctanx)dx=-∫01arctanxdx=-xarctanx|01+∫01ln(1+x2)|01=ln2.知識點解析:暫無解析23、設(shè)f(t)在[0,π]上連續(xù),在(0,π)內(nèi)可導(dǎo),且∫0πf(x)cosxdx=∫0πf(x)sinxdx=0.證明:存在ξ∈(0,π),使得f’(ξ)=0.標(biāo)準(zhǔn)答案:令F(x)=∫0xf(t)sintdt,因為F(0)=F(π)=0,所以存在x1∈(0,π),使得F’(x1)=0,即f(x1)sinx1=0,又因為sinx1≠0,所以f(x1)=0.設(shè)x1是f(x)在(0,π)內(nèi)唯一的零點,則當(dāng)x∈(0,π)且x≠x1時,有sin(x-x1)f(x)恒正或恒負,于是∫0πsin(x-x1)f(x)dx≠0.而∫0πsin(x-x1)f(x)dx=cosx1∫0πf(x)sinxdx-sinx1∫0πf(x)cosxdx=0,矛盾,所以f(x)在(0,π)內(nèi)至少有兩個零點.不妨設(shè)f(x1)=f(x2)=0,x1,x2∈(0,π)且x1<x2,由羅爾定理,存在ξ∈(x1,x2)(0,π),使得f’(ξ)=0.知識點解析:暫無解析24、求曲線y=x2-2x與直線y=0,x=1,x=3所圍成區(qū)域的面積S,并求該區(qū)域繞y軸旋轉(zhuǎn)一周所得旋轉(zhuǎn)體的體積V.標(biāo)準(zhǔn)答案:所求面積為S=∫12|f(x)|dx=J(2x-x2)dx+I(x2-2x)dx=(x2-x3)|12+(x3-x2)|23=2;Vy=2π∫13x|f(x)|dx=2π[∫12x(2x-x2)dx+∫23x(x2-2x)dx]=2π[(x3-x4)|12+(x4-x3)|23]=9π.知識點解析:暫無解析25、設(shè)L:y=sinx(0≤x≤),由x=0,L及y=sint圍成面積S1(t);由y=sint,L及x=圍成面積S2(t),其中0≤t≤(1)t取何值時,S(t)=S1(t)+S2(t)取最小值?(2)t取何值時,S(t)=S1(t)+S2(t)取最大值?標(biāo)準(zhǔn)答案:S1(t)=tsint-∫0tsinxdx=tsint+cost=1,S2(t)=sinxdx-sint=cost-sint,S(t)=S1(t)+S2(t)=sint+2cost-1.由S’(t)=cost=0得(1)當(dāng)t=時,S(t)最小,且最小面積為(2)當(dāng)t=0時,S(t)最大,且最大面積為S(0)=1.知識點解析:暫無解析26、曲線y=(x-1)(x-2)和x軸圍成平面圖形,求此平面圖形繞y軸旋轉(zhuǎn)一周所成的旋轉(zhuǎn)體的體積.標(biāo)準(zhǔn)答案:取[x,x+dx][1,2],dV=2πx|(x-1)(x-2)|dx=-2πx(x-1)(x-2)dx,V=-2π∫12(x3-3x2+2x)dx=知識點解析:暫無解析27、過曲線y=x2(x≥0)上某點作切線,使該曲線、切線與x軸所圍成圖形的面積為,求切點坐標(biāo)、切線方程,并求此圖形繞z軸旋轉(zhuǎn)一周所成立體的體積.標(biāo)準(zhǔn)答案:設(shè)切點坐標(biāo)為(a,a2)(a>0),則切線方程為y-a2=2a(x-a),即y=2ax-a2.知識點解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)三(定積分及應(yīng)用)模擬試卷第3套一、選擇題(本題共3題,每題1.0分,共3分。)1、設(shè)f(x)為可導(dǎo)函數(shù),F(xiàn)(x)為其原函數(shù),則().A、若f(x)是周期函數(shù),則F(x)也是周期函數(shù)B、若f(x)是單調(diào)函數(shù),則F(x)也是單調(diào)函數(shù)C、若f(x)是偶函數(shù),則F(x)是奇函數(shù)D、若f(x)是奇函數(shù),則F(x)是偶函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識點解析:令f(x)=cosx-2,F(xiàn)(x)=sinx-2x+C,顯然f(x)為周期函數(shù),但F(x)為非周期函數(shù),A不對;令f(x)=2x,F(xiàn)(x)=x2+C,顯然f(x)為單調(diào)增函數(shù),但F(x)為非單調(diào)函數(shù),B不對;令f(x)=x2,F(xiàn)(x)=x3+2,顯然f(x)為偶函數(shù),但F(x)為非奇非偶函數(shù),C不對;若f(x)為奇函數(shù),F(xiàn)(x)=∫axf(t)dt,因為F(-x)=∫a-xf(t)dt∫-axf(-u)(-du)=∫-axf(u)du=∫-aaf(u)du+∫axf(u)du=∫axf(u)du=F(x),所以F(x)為偶函數(shù),選D.2、設(shè)在區(qū)間[a,b]上f(x)>0,f’(x)<0,f’’(x)>0,令S1=∫abf(x)dx,S2=f(b)(b-a),S3=[f(a)+f(b)],則().A、S1<S2<S3B、S2<S1<S3C、S3<S1<S2D、S2<S3<S1標(biāo)準(zhǔn)答案:B知識點解析:因為函數(shù)f(x)在[a,b]上為單調(diào)減少的凹函數(shù),根據(jù)幾何意義,S2<S1<S3,選B.3、在曲線y=(x-1)2上的點(2,1)處作曲線的法線,由該法線、x軸及該曲線所圍成的區(qū)域為D(y>0),則區(qū)域D繞x軸旋轉(zhuǎn)一周所成的幾何體的體積為().A、
B、
C、
D、
標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識點解析:過曲線y=(x-1)2上點(2,1)的法線方程為y=+2,該法線與x軸的交點為(4,0),則由該法線、z軸及該曲線所圍成的區(qū)域D繞x軸旋轉(zhuǎn)一周所得的幾何體的體積為V=π∫12(x-1)4dx+π∫24,選D.二、填空題(本題共7題,每題1.0分,共7分。)4、設(shè)f(x)連續(xù),則∫0xtn-1f(xn-tn)dt=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:xn-1f(xn)知識點解析:由∫0xtn-1f(xn-tn)dt=∫0xf(xn-tn)d(xn-tn)∫0xnf(u)du,得∫0xtn-1f(xn-tn)dt=∫0xnf(u)du=f(xn).nxn-1=xn-1f(xn).5、∫-ππ=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:6、設(shè)f(2)=3,∫02f(x)dx=2,則∫01xf’(2x)dx=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:1知識點解析:∫01xf’(2x)dx=∫012xf’(2x)d(2x)∫02tf’(t)dt=∫02tdf(t)=tf(t)|02-∫02f(t)dt=f(2)-∫02f(t)dt==1.7、設(shè)f(x)是以T為周期的連續(xù)函數(shù),且F(x)=∫0xf(t)dt+bx也是以T為周期的連續(xù)函數(shù),則b=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫0Tf(t)dt知識點解析:F(x+T)=∫0x+Tf(t)dt+b(x+T)-∫0xf(t)dt+bx+∫xx+tf(t)dt+bT=F(x)+∫xx+Tf(t)dt+bT=F(x)+∫0Tf(t)dt+bT,由F(x+T)=F(x),得b=∫0Tf(t)dt.8、=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:9、設(shè)f(x)二階連續(xù)可導(dǎo),且f(0)=1,f(2)=3,f’(2)=5,則∫01xf(2x)dx=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:2知識點解析:∫01xf’’(2x)dx=∫012xf’’(2x)d(2x)∫02tf’’(t)dt=∫02tdf’(t)=[tf’(t)|02-∫02f’(t)dt]=(10-f(t)|02)=2.10、∫1+∞=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:三、解答題(本題共17題,每題1.0分,共17分。)11、討論反常積分∫02的斂散性,若收斂計算其值.標(biāo)準(zhǔn)答案:因為又因為收斂.于是知識點解析:暫無解析12、設(shè)φ(x)=∫0x(x-t)2f(t)dt,求φ’’(x),其中f(x)為連續(xù)函數(shù).標(biāo)準(zhǔn)答案:φ(x)=x2∫0xf(t)dr-2x∫0xtf(t)dt+∫0xt2f(t)dr,φ’(x)=2x∫0xf(t)dt+x2f(x)-2∫0xtf(t)dt-2x2f(x)+x2f(x)=2x∫0xf(t)dt-2∫0xtf(t)dt,φ’’(x)=2∫0xf(t)dt+2xf(x)-2xf(x)=2∫0xf(t)dt,φ’’’(x)=2f(x).知識點解析:暫無解析13、設(shè)求∫02f(x-1)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫02f(x-1)dx=∫02f(x-1)d(x-1)=∫-11f(x)dx=∫-10+∫011n(1+x)dx=arctanx|-10+xln(1+x)|∫01-∫01dx知識點解析:暫無解析14、設(shè)f(x)∈C[-π,π],且f(x)=+∫-ππf(x)sinxdx,求f(x).標(biāo)準(zhǔn)答案:令∫-ππf(x)sinxdx=A,則f(x)=+A,于是f(x)sinx=+Asinx,兩邊從-π到π積分得則知識點解析:暫無解析15、求∫01x4標(biāo)準(zhǔn)答案:∫01x4sin4t(1-sin2t)dt=I4-I6知識點解析:暫無解析16、(1)設(shè)f(t)=∫0tex2dx,求∫01t2f(t)dt.(2)設(shè)f(x)=∫0xecostdt,求∫0πf(x)cosxdx.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)∫01t2f(t)dt=∫01f(t)d(t3)=f(t)|01-∫01t3et2dt,因為f(1)=0,所以∫01t2f(t)dt=∫02t3er2dt=∫01t2et2d(t2)=∫01xexdx=sin3xdx=,(2)∫0πf(x)cosxdx=∫0πf(x)d(sinx)=f(x)sinx|0π-∫0πf’(x)sinxdx=-∫0πf’(x)sinxdx=-∫0πecosxsinxdx=∫0πecosxd(cosx)=ecosx|0π=e-1-e.知識點解析:暫無解析17、求標(biāo)準(zhǔn)答案:∫-11|t|dt=2∫01tdt=1.知識點解析:暫無解析18、求∫013x2arcsinxdx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫013x2arcsinxdx3tsin2td(sint)=td(sin3t)=tsin3tsin3tdt=知識點解析:暫無解析19、求∫0π標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:暫無解析20、計算標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:暫無解析21、設(shè)f(x)為連續(xù)函數(shù),(1)證明:∫0πxf(sinx)dx=∫0πf(sinx)dx=f(sinx)dx;(2)證明:∫02πf(|sinx|)dx=f(sinx)dx;(3)求∫0π標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)令I(lǐng)=∫0πxf(sinx)dx,則I=∫0πxf(sinx)dx∫π0(π-t)f(sint)(-dt)=∫0π(π-t)f(sint)dt=∫0π(π-x)f(sinx)dx=π∫0πf(sinx)dx-∫0πxf(sinx)dx=π∫0πf(sinx)dx-I,則I=∫0πxf(sinx)dx=∫0πf(sinx)dx=f(sinx)dx.(2)∫02πf(|sinx|)dx=∫-ππf(|sinx|)dx=2∫0πf(|sinx|)dx=2∫0πf(sinx)dx=f(sinx)dx.(3)知識點解析:暫無解析22、設(shè)f(a)=f(b)=0,∫abf2(x)dx=1,f’(x)∈C[a,b].(1)求∫abxf(x)f’(x)dx;(2)證明:∫abf’2(x)dx∫abx2f2(x)dx≥標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)∫abxf(x)f’(x)dx=∫abxdf2(x)=f2(x)|ab-∫abf2(x)dx=(2)∫abxf(x)f’(x)dx=(∫abxf(x)f’(x)dx)2=∫abf’2(x)dxIx2f2(x)dx.知識點解析:暫無解析23、設(shè)f(x)在[0,2]上連續(xù),在(0,2)內(nèi)可導(dǎo),f(0)=f(2)=0,且|f’(x)|≤2.證明:|∫02f(x)dx|≤2.標(biāo)準(zhǔn)答案:由微分中值定理得f(x)-f(0)=f’(ξ1)x,其中0<ξ1<x,f(x)-f(2)=f’(ξ2)(x-2),其中x<ξ2<2,于是從而|∫02f(x)dx|≤∫02|f(x)|dx=∫01|f(x)|dx+∫12|f(x)|dx≤∫012xdx+∫122(2-x)dx=2.知識點解析:暫無解析24、設(shè)L:y=e-x(x≥0).(1)求由y=e-x、x軸、y軸及x=a(a>0)所圍成平面區(qū)域繞z軸旋轉(zhuǎn)一周而得的旋轉(zhuǎn)體的體積V(a);(2)設(shè)V(c)=V(a),求c.標(biāo)準(zhǔn)答案:(1)V(a)=π∫0ae-2xdx=(1-e-2a).(2)由V(c)=(1-e-2c),V(a)=(1-e-2c)=,解得c=ln2.知識點解析:暫無解析25、設(shè)f(x)=∫-1x(1-|t|)dt(x>-1),求曲線y=f(x)與x軸所圍成的平面區(qū)域的面積.標(biāo)準(zhǔn)答案:當(dāng)-1<x≤0時,f(x)=∫-1x(1-|t|)dt=∫-1x(t+1)dt當(dāng)x>0時,f(x)=∫-10(t+1)dt+∫0x(1-t)dt=即由=0得x=1+故所求的面積為知識點解析:暫無解析26、設(shè)平面圖形D由x2+y2≤2x與y≥x圍成,求圖形D繞直線x=2旋轉(zhuǎn)一周所成的旋轉(zhuǎn)體的體積.標(biāo)準(zhǔn)答案:取[x,x+dx][0,1],則dV=2π(2-x)dx,知識點解析:暫無解析27、設(shè)曲線(0<a<4)與x軸、y軸所圍成的圖形繞x軸旋轉(zhuǎn)一周所得立體體積為V1(a),繞y軸旋轉(zhuǎn)所得立體體積為V2(a),問a為何值時,V1(a)+V2(a)最大,并求最大值.標(biāo)準(zhǔn)答案:曲線與x軸和y軸的交點坐標(biāo)分別為(a,0),(0,b),其中b=4-a.曲線可化為y=,對任意的[x,x+dx][0,a],dV2=2πx.ydx=2πx于是V2=2π∫0ax.a2b,根據(jù)對稱性,有V1=ab2.于是V(a)=V1(a)+V2(a)=a(4-a).令V’(a)=(4-2a)=0a=2,又V’’(2)<0,所以a=2時,兩體積之和最大,且最大值為V(2)=知識點解析:暫無解析考研數(shù)學(xué)三(定積分及應(yīng)用)模擬試卷第4套一、選擇題(本題共2題,每題1.0分,共2分。)1、設(shè)M=cos4xdx,N=(sin3x+cos4x)dx,P=(x2sin3x-cos4x)dx,則有().A、N<P<MB、M<P<NC、N<M<PD、P<M<N標(biāo)準(zhǔn)答案:D知識點解析:cos4xdx=0.N=(sin3x+cos4x)dx=cos4xdx>0,P=(x2sin3x-cos4x)dx=cos4xdx<0,則P<M<N,選D.2、曲線y=x(x-1)(2-x)與x軸所圍成的圖形面積可表示為().A、-∫02x(x-1)(2-x)dxB、∫01x(x-1)(2-x)dx-∫12x(x-1)(2-x)dxC、-∫01x(x-1)(2-x)dx+∫12x(x-1)(2-x)dxD、∫02x(x-1)(2-x)dx標(biāo)準(zhǔn)答案:C知識點解析:曲線y=x(x-1)(2-x)與x軸的三個交點為x=0,x=1,x=2,當(dāng)0<x<1時,y<0;當(dāng)1<x<2時,y>0,所以圍成的面積可表示為C的形式,選C.二、填空題(本題共8題,每題1.0分,共8分。)3、=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:4、∫0xxsin(x-t)2dt=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫0xsinuxn-1f(xn)du+xsinxxn-1f(xn)知識點解析:由∫0xxsin(x-t)xn-1f(xn)dt=x∫0xsin(x-t)xn-1f(xn)dtx∫0xsinuxn-1f(xn)du,得∫0xxsin(x-t)xn-1f(xn)dt=(x∫0xsinuxn-1f(xn)du)=∫0xsinuxn-1f(xn)du+xsinxxn-1f(xn).5、∫02πx|sinx|dx=_________.標(biāo)準(zhǔn)答案:4π知識點解析:∫02πx|sinx|dx=∫0πx|sinx|dx+∫π2πx|sinx|dx,∫0πx|sinx|dx=∫0πxsinxdx=∫0πsinxdx=sinxdx=π。∫π2πx|sinx|dx∫0π(π+t)|sin(π+t)|dt=π∫0πsintdt+∫0πtsintdt=2π+π=3π,則∫02πx|sinx|dx=4π.6、∫0+∞x3e-2xdx=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:∫0+∞x3e-2xdx=∫0+∞(2x)3e-2xd(2x)∫0+∞t3e-tdt=7、∫01=_________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:8、設(shè)f(x)在[0,1]上連續(xù),且f(x)=+∫01xf(x)dx,則f(x)=________.標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:令∫01xf(x)dx=k,則兩邊積分何得∫01xf(x)dx=∫01+∫01kxdx,即k=,所以k=,從而9、設(shè)則∫-15f(x-1)dx______.標(biāo)準(zhǔn)答案:+ln3知識點解析:∫-15f(x-1)dx=∫-15f(x-1)d(x-1)=∫-24f(x)dx=∫-20f(x)dx+∫04f(x)dx10、∫e+∞=_______.標(biāo)準(zhǔn)答案:1知識點解析:三、解答題(本題共18題,每題1.0分,共18分。)11、設(shè)f(x)=∫1xe-t2dt,求∫01f(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫01f(x)dx=xf(x)|01-∫01xf’(x)dx=-∫01xe-x2dx=∫01e-x2d(x2)=e-x2|01=知識點解析:暫無解析12、求∫0ln5標(biāo)準(zhǔn)答案:令=t,則x=ln(1+t2),于是=4-2arctan2.知識點解析:暫無解析13、設(shè)φ(x)=∫abln(x2+t)dt,求φ’(x),其中a>0,b>0.標(biāo)準(zhǔn)答案:φ(x)=∫abln(x2+t)d(x2+t)=∫x2+ax2+blnudu,φ’(x)=2xln(x2+b)-2xln(x2+a)=2xln知識點解析:暫無解析14、求∫0nπ|cosx|dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫0nπ|cosx|dx=n∫0π|cosx|dx=cosxdx=2n.知識點解析:暫無解析15、設(shè)f(x)=∫1xe-t2dt,求∫01x2f(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫01x2f(x)dx=∫01f(x)d(x3)=x3f(x)|01-∫01x3f’(x)dx=∫01x3e-x2dx=∫01te-tdt=(te-t|01-∫01e-tdt)=(2e-1-1).知識點解析:暫無解析16、設(shè)f(x)=f(x-π)+sinx,且當(dāng)x∈[0,π]時,f(x)=x,求∫π3πf(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫π3πf(x)dx=∫π3π[f(x-π)+sinx]dx=∫π3πf(x-π)dx+∫π3πsinxdx=∫02πf(x)dx=∫0πxdx+∫π2πf(x)dx=+∫π2π[f(x-π)+sinx]dx=+∫π2πf(x-π)dx+∫π2πsinxdx=+∫π3πxdx-2=π2-2.知識點解析:暫無解析17、設(shè)f(x)=sin3x+∫-ππxf(x)dx,求∫0πf(x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:令∫-ππxf(x)dx=A,則f(x)=sin3x+A,xf(x)=xsin3x+Ax兩邊積分得∫-ππxf(x)dx=∫-ππxsin3xdx+∫-ππAxdx,即A=∫-ππxsin3xdx=2∫0πxsin3xdx=π∫0πsin3xdx=sin3xdx=,從而f(x)=sin3x+故∫0πf(x)dx=∫0π(sin3x+)dx=∫0πsin3xdx+∫0πdx=(1+π2).知識點解析:暫無解析18、求標(biāo)準(zhǔn)答案:知識點解析:暫無解析19、求標(biāo)準(zhǔn)答案:∫-10|t|.etdt=-∫-10td(et)=-tet|-10+∫-10etdt=-e-1+1-e-1=1-2e-1.知識點解析:暫無解析20、設(shè)f(2)=,f’(2)=0,∫02f(x)dx=1,求∫01x2f’’(2x)dx.標(biāo)準(zhǔn)答案:∫01x2f’’(2x)dx=∫01(2x)2f’’(2x)d(2x)∫02t2f’’(t)dt=∫02t2d[f’(t)]=[t2f’(t)|02-2∫02tf’(t)dt]=∫02tdf(t)=[tf(t)|02-∫02f(t)dt]=[2f(2)-1]=0.知識點解析:暫無解析21、計算標(biāo)準(zhǔn)答案:x=1為被積函數(shù)的無窮間斷點,則知識點解析:暫無解析22、證明:sinnxcosnxdx=2-nsinnxdx.標(biāo)準(zhǔn)答案:sinnxcosnxdx=2-n-1sinn2xd(2x)=2-n-1∫0πsinnxdx=2-nsinnxdx.知識點解析:暫無解析23、設(shè)f(x)在區(qū)間[0,1]上可導(dǎo),f(1)=x2f(x)dx.證明:存在ξ∈(0,1),使得2f(ξ)+ξf’(ξ)=0.標(biāo)準(zhǔn)答案:令φ(x)=x2f(x),由積分中值定理得f(1)=x2f(x)dx=c2f(
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