三、课后练习
(一)一元积分学的几何应用 1(A)、曲线y?x(x?1)(2?x)与x轴所围成图形的面积可表为(C)
212?(C)??x(x?1)(2?x)dx??(A)?01x(x?1)(2?x)dx (B)?x(x?1)(2?x)dx??x(x?1)(2?x)dx
01201x(x?1)(2?x)dx (D)?x(x?1)(2?x)dx
022(A)、设f(x)?g(x)?m在区间[a,b]上连续,则曲线f(x),g(x)夹在[a,b]之间的平面图形绕直线y?m旋转而成的旋转体体积为(B)
???[2m?f(x)?g(x)][f(x)?g(x)]dx C??[m?f(x)?g(x)][f(x)?g(x)]dx D??[m?f(x)?g(x)][f(x)?g(x)]dx 3(A)、如图,函数f(x)在区间[0,a]上有连续的导数,则定积分?xf'(x)dx等于(C)
Aabb?[2m?f(x)?g(x)][f(x)?g(x)]dx Bbabaaa0(A)曲边梯形ABOD面积 (B) 梯形ABOD面积 (C)曲边三角形ACD面积 (D)三角形ACD面积 4(A)、由曲线y?4x和直线y?x及y?4x在第一象限中所围图形的面积为4ln2.
(0?x?1),x轴和y轴所围成区域被曲线L2:y?ax5(A)、假设曲线L1:y?1?x 分为面积相等的两部分,a?0则a?3.
226(A)、过原点作y?lnx的切线,其与y?lnx及x轴所围区域为D,则D的面积为e2?1,
D绕x?e旋转一周所得的旋转体的体积为(5e2?12e?3)?6.
(a?0)与曲线y?ln7(A)、已知曲线y?ax 22x在点(x0,y0)处有公切线,求①常数
a及切点(x0,y0);②两曲线与x轴所围平面区域的面积A;③该区域绕x轴旋转一周所得
旋转体体积Vx.[①a?1e,(e,1) ②A?e6?12 ③Vx??2]
8(A)、求曲线y?x?2x,y?0,x?1,x?3所围图形的面积A,并求该平面图形绕y轴旋转一周所得的旋转体体积Vy.(A?2,Vy?9?) 9(A)、设y?2x2?1, x?2及x轴所围成的平面区域为D,则D绕x轴旋转一周所成
的旋转体的体积为4?3,D绕y轴旋转一周所成的旋转体的体积为2(33?1)?3. 10(A)、设有曲线y?x?1,过原点作其切线,求由此曲线,切线及x轴围成的平面图
形绕x轴一周所得到的旋转体的表面积[S?(115?1)?6]
11(A)、求y?sinx (0?x??),y?0围成的平面图形绕x轴旋转所得的曲面面积Sx,
2并求其绕y轴旋转所得的旋转体体积Vy.(2?[2?ln(1?2)],2?)
12(A)、 设位于曲线y?1x(1?ln2x)(e?x???)下方,x轴上方的无界区域为G,
2则G绕x轴旋转一周所得空间区域的体积是?4.
13(A)、设L极坐标方程为r?cos3????6????6?,则L所围的区域面积为?12. 14(A)、设曲线的极坐标方程为??e (a?0),则该曲线上相应于?从0边到2?的一段弧与极轴所围成的图形面积为(e15(A)、f(x)?4a?a??1)(4a).
?1x3xdx与x轴、y轴围成图形的面积为1ln3.
216(B)、设f(x)??1x2edt,则其所示曲线与直线x?1及x轴,y轴围成的区域绕y轴
?t2旋转一周生成的旋转体体积V?2??10xf(x)dx?(1?e?1)?2.
17(A)、求摆线x?1?cost,y?t?sint一拱(0?t?2?)的弧长S?8.
?x?t1?udu?0?18(A)、设曲线L由?确定,则该曲线对应于0?t?1的弧长为2.
t2?y??01?udu?19(B)、求心形线r?a(1?cos?)的全长,其中a?0 . (S?8a)
20(A)、已知曲线的斜率为cosx,则该曲线在[0,?2]中的弧长为2. 21(A)、求曲线y?2x的一条切线l,使该曲线与切线l及直线x?0,x?2所围成图形面积最小.(l:y?(x?1)2)
(a?0,x?0)与y?1?ax交于点A,过坐标原点O和点A的22(A)、设曲线y?ax 直线与曲线y?ax围成一平面区域,问a为何值时,该图形绕x轴旋转一周所得的旋转体体积最大?最大体积是多少?(a?4,Vmax?325?1875)
23(A)、设y?ax与抛物线y?x所围面积为S1,它们与x?1所围面积为S2, (a?1) ①试确定a,使达到最小S1?S2,并求出最小值;a?122222,Smin?(2?2)6
②求该最小值所对应的平面图形绕x轴旋转一周所得的旋转体体积Vx.[(2?1)?30]
??e2x,x?024(B)、设F(x)???2x,S表示夹在x轴与曲线y = F(x)之间的面积. 对任何t > 0,
?,x?0?eS1(t)表示矩形?t ? x ? t,0 ? y ? F(t)的面积. 求
(I) S(t) = S ?S1(t)的表达式;S(t)?1?2te(II) S(t)的最小值.[S()?1??2t,t ? (0 , +?).
11是最小值]
2e25(B)、设D?{(x,y)0?x?1,0?y?1}及l:x?y?t(t?0) ,若S(t)表示D位于直
?x360?x?1x?线l左下方部分的面积,则?S(t)dt(x?0)???x36?x2?x?131?x?2 .
0?x?1x?2?x?x26(B)、曲线y?(e?e)2与直线x?0,x?t(t?0)及y?0围成一曲边梯形该曲边梯形绕轴旋转一周得一旋转体,其体积为V(t),侧面积为S(t),在x?t处的底面积为F(t), ①求S(t)V(t) ; ②计算lim[S(t)F(t)].(① 2 ② 1)
t???,y?4t?t(t?0) 27(B)、已知曲线L的方程x?t?1(I)讨论L的凹凸性;(凸的)(II)过点(?1,0)引L的切线,求切线的方程;(y?x?1) (III)求此切线与L(对应于x?x0的部分)及x轴所围成的平面图形的面积.(73)
22(二)二重积分计算
1(A)、设f(x,y)连续,则2(A)、设f连续,则
2??2?2dx?1sinxf(x,y)dy可换序为?dy?01???arcsinyf(x,y)dx.
2x11x?112dy?21yf(x,y)dx??dy?f(x,y)dx可换序为?dx?f(x,y)dy.
1y22223(B)、设D 由x?y?a,x?y?ax,y??x所围,如图所示,将化为极坐标系下的二次积分.
y??xy2??f(x,y)d?(a>0)
Dx2?y2?a2?a0I???20d??aacos?f(rcos?,rsin?)rdr???3?42d??f(rcos?,rsin?)rdr.
0a?a2a2a22(x?)?y?24ax4(A)、设函数f(u)连续, 区域D?(x,y)x?y?2y, 则(A)(C)
?22???f(xy)dxdy等于(D)
D??1dx??1?x11?x22f(xy)dy (B)2?dy?022y?y20f(xy)dx.
?02?d??2sin?0f(r2sin?cos?)dr (D)?d??0?2sin?0f(r2sin?cos?)rdr
5(A)、设函数f(t)连续,则二次积分(A)(C)
?2?20d??22cos?f(r2)rdr=(B)
24?x22x?x2?dx?04?x22x?x4?x222x?yf(x?y)dy (B)?dx?0222f(x2?y2)dy
2?20dx?1?2x?xx?yf(x?y)dy(D)?dx?0D222224?x21?2x?xf(x2?y2)dy
26(A)、设I1?中D?222222cosx?yd?,I?cosx?yd?,I?cosx?y????d?,其23??????D2??x,y?xD?y2?1,则按从大到小的排列次序为I3?I2?I1.
?D7(A)、设D是xoy面上以(1,1),(?1,1),(?1,?1)为顶点的?区域,D1是D在第一象限的部分,则
??(xy?siny?cosx)d??(A)
??siny?cosxd? (B)2??xyd? (C)4??(xy?siny?cosx)d? (D)0
D1D1D11?k?4(A)28(A)、如图,正方形D:|x|?1,|y|?1被其对角线划分为四个区域Dk(k?1,2,3,4), 设Ik?2ytanxdxdy,则max{Ik}? (A) ??Dk(A)I1 (B)I2
(C)I3 (D)I4
9(A)、(1)
?21(2)、求?dy?dx?xlnxdy?12;
001y1yysinxdx?1?cos1. x?x210(A)、计算11(B)、计算
??21dx?sin(?x2y)dy??dx?sin(?x2y)dy?4??3(??2).
x2x22x4x0e?y2dy?e0y?x2dx??122e?y2dy?1?y20(极坐标) e?xdx?(1?e?1)?8.
212(A)、设D由y?x,y?2x及x??2所围,若
??DAcos(2x?y)d??1,则A??3.
13(A)、设D是由直线y?x,y?1,x?0所围成的平面区域,则14(A)、设D是由曲线x?3y,y?3x,x?y?8所围成,则15(A)、设区域D?{(x,y)|x?x?y?2x,y?0},则
?(x2216(B)、设D?{(x,y)x?y??}, I???eD2??Dy2?xyd?=29.
??Dx2dxdy=4163.
22??Dxydxdy=154.
?y2??)sin(x2?y2)d?=(1?e?)?2.
17(B)、设极标域D:0?r?sec?,0????4,则
??Dr2sin?1?r2cos2?drd?=
1??. 316.
18(A)、设D由x?1?y2与x?2y?0及x?2y?0围成,则19(A)、设D:x?y?1,x?0, 则
223415(x?y)d?=1??D1?xy??D1?x2?y2d?= ?ln22.(对称奇偶性)
20(A)、设D?{(x,y)x2?y2?1},则
??(xD2?y)dxdy??2.(轮换性与对称奇偶性)
21(B)、设D由r?1?cos??0?????与极轴围成,则
222??xyd?=45.(对称奇偶性)
D222(B)、设D是由x?y?4和?x?1??y?1所围,求
??D(x2?y2?y)d?.
提示:16(3??2)9,注意对称奇偶性与分块性. 23(B)、设f(x)连续,求I???1?1Dy[1?xf(x2?y2)]d?,D由y?x,y??1与x?1所围.
1x提示:?23,注意对称奇偶性与分块性. 24(B)、设f(x,y)连续,则
?(对称奇偶性) dx?[f(x,y)?f(?x,y)?1]dy?1.
??26(B)、??25(A)、
x2?y2?1(x?y)d?=83.(轮换性与对称奇偶性)
0?y?min{x,2?x2}|x?1|d?=1??4.(分块性)
27(A)、设D?{(x,y)0?x?2,0?y?2},则28(B)、设D:0?x??,0?y??,计算29(B)、设f(x)连续,求证:
??Dxy?1dxdy?32?ln2.(分块性)
??2Dcos(x?y)d??3??2.(分块性)
?10dy?f?x2?2x?1?dx?0y11(换序与换元) f?x?dx.?0230(B)、设f'(x)连续,求证:31(B)、设f(x)连续,并设
?20dy?4?yy(极标) f'(x2?y2)dx?[f(4)?f(0)]?8.
110x?102f(x)dx?A,则?dx?f(x)f(y)dy=A22.(轮换性)
12?x2?y2?1
32(A)、若f(x,y)?(x?y)???f(x,y)d?.则
x2?y2?1??f(x,y)d?=?16.
(三)三重积分计算(仅数一打印)
1(A)、锥面z?(A)4dx0x2?y2与平面z?1围成?,f(x,y,z)连续,则???f(x,y,z)dv?(B)
???011?y20dy?z01x2?y2f(x,y,z)dz
??(C)?d??d??(B)
021dz?d??f(?cos?,?sin?,z)?d?
110?402012?0f(?cos?,?sin?,z)?dz
(D)
?2?0d??d??f(?sin?cos?,?sin?sin?,?cos?)?2sin?d?
022222222(A)、设?1:x?y?z?R,z?0,?2:x?y?z?R,x?0,y?0,z?0,则有(C) (A) (C)
???xdv?4???xdv (B) ???ydv?4???ydv
?1?2?1?2???zdv?4???zdv (D) ???xyzdv?4???xyzdv
?1?2?1?23(A)、若?为平面x?0,y?0,z?0,x?y?z?1所围成的四面体, 则
?3(1?x?y?z)dv?ln22?516. ????224(A)、设?是由曲面x?y?2z及平面z?2所围成的区域,则5(A)、设?是由曲面z?222???(x?y)dv? ?16 ?.3x2?y2及z?x2?y2所围成的闭区域,则???zdv=
?22?. 126(A)、设??{(x,y,z)|x?y?z?1},则
2z???dxdydz??4?. 15x2y2z27(A)、设?:2?2?2?1,则
abc8(A)、设?:x?y?z?R,则
2222???dv???4?abc. 3165?R. 32(x?2y?3z)dv????22229(A)、设?:(x?y)3?z?1?x?y,计算I?2(x????y)dv??24. ?10(A)、设??(x,y,z)|x?y?(z?1)?1,x?0,y?0,则
22211(A)、设?由x?y?z?2z?z?1?,z??222?????dvx2?y2?z2??. 3333x2?y2所围,则????x?y?z?dv=?31?. 960?x2?2z12(B)、记曲线?绕z轴旋转一周生成的曲面与z?1,z?2所围的立体区域为?,
y?0?14dv?求???2. 3?ln22x?y?z3?13(B)、
由
面上的区域
=
.
绕
轴旋转一周而成
的空间区域, 则