习题4—3
1.计算下列不定积分: (1)e5tdt; (4)(7)
? (2)(5)(8)
???(1?2x)5dx; sinttdt;
(3)
??dx; 3?2xx?8?2xdx;
(6)ex?edx; (9)tan10xsec2xdx; ?a?xdx; dx;
?a?x(10)
?dxsinx?cosx;
?x2(13)4?x6dx; (16)?ex(1?ex)
1?e2xdx;(19)?2x?11?x2dx;
(22)
?dx4?x2;
(25)?cos2xdx;
(28)?102arccosxdx; 1?x2(31)
?x2dx;
a2?x2?2(34)
x?9xdx; 2.计算下列定积分
(1)?1dx?sin2x;
?21?(4)?4dx01?sin2x;
(7)
?22?28?2ydy;(10)
?3dx; 1x21?x2t2(13)
?1tt0e?dt; xlnxlnlnx(11)
?dxex?e?x;
(14)?x21?x3dx;
(17)?cos4x?sin3xdx;(20)?x39?x2dx; (23)
?dx2x2?1;
(26)?cos2(wt??)dt;(29)?cos3x?cos5xdx;(32)
?dx; xx2?1(35)?dx1?2x; (2)?0dx?2x2?2x?2; (5)
??/22?/6cosudu; (8)
?a2a2?x20xdx (11)
?3dx0x(1?x); (14)?e2dx11?lnx; 16
12)?xcos(x2)dx; 15)
?2x1?4xdx;
18)?cosx?sinx1?cos2xdx; 21)
?xx4?2x2?5dx;
24)?dx(x?1)(x?2);
27)?tan3x?secxdx;
30)?dx;(arcsinx)21?x233)
?dx;
(x2?1)336)
?dx。
1?1?x23)?4dx11?x;
6)?10x1?xdx;
9)
?21?x21/2x2dx; 12)
?2axdx; 03a2?x2?15)
?2??cosxcos2xdx;
2(( ((( ( (
((((( (
(
?(16)
??2?(17)cosx?cosxdx;
32??0(18)1?cos2xdx;
?10dxex?1。
3.利用函数的奇偶性计算下列积分 (1)
?????xsinxdx; (arcsinx)224 (2)
??4cos2?24?d?;
dx。
(3)
1?x4.设f(x)为连续函数,证明:
?121?2dx;
(4)
?5?5x3sin2xx?2x?1421xf(x)dx?025.设f(x)在[?b,b]上连续,证明:
?a32?a20xf(x)dxb?b(a?0)。
??7.证明:8.证明:9.证明:
1x1b?bf(x)dx??0f(?x)dx。
6.对于任意常数a,证明:
a0f(x)dx??af(a?x)dx。
?1dxx2x1???dx1?x2(x?0)。
1??10xm(1?x)ndx???0xn(1?x)mdx。
?0sinxdz?2n?20sinnxdx。
10.设f(x)是以2l为周期的连续函数,证明:11.若f(x)是连续函数且为奇函数,证明: 若f(x)连续函数且为偶函数,证明:
?a?la?lf(x)dx的值与a无关。
?xx0f(t)dt是偶函数;
?0f(t)dt是奇函数。
习题4—4
1.计算下列不定积分:
?(4)?xln(x?1)dx; (7)?xtanxdx;
(1)xcosmxdx;
2?2t(2)tedt;
?(5)?x(8)?x?
22lnxdx; cosxdx;
?(6)?xarctanxdx; (9)?(lnx)dx;
(3)arcsintdt;
22(10)
lnx?(1?x)2dx;
2(11)(x?1)sin2xdx;(12)xsinx?cosxdx;
?17
(lnx2)dx; (13)?x2(14)e??2xsinxdx; (15)?eaxsinnxdx; 22(18)(arcsinx)dx;
?ln(x?1)(19)?dx;
x?1(16)e2x?1dx;
2(17)xcosxdx;
??(20)x?2x2?a2dx;(21)?arctan?0xdx。
2.计算下列定积分: (1)
?e11xlnxdx;
(2)(5)(8)
x??4sin2xdx;
3?(3)
?(xsinx)2dx;
?ln(1?x)(4)?dx;
0(2?x)2(7)
?212x(6)?2ecosxdx; arctanx?1dx;
20?e1sin(lnx)dx;
?40exdx;
(9)
?ee?1|lnx|dx。
习题4—5
1.求下列不定积分:
x5?x4?82x?3dx; (1)dx; (2)32x?xx?3x?10xdxx2?1dx; (4);(5)
(x?1)(x?2)(x?3)(x?1)2(x?1)dxdx(7); (8)
(x2?1)(x2?x)x4?1???(3)
???(10)(13)(16)
???dx;
1?tanx(x)3?1x?1 (11)(14)(17)
???dx;
1?sinx?cosxx?1?1x?1?11x(1?x)dx; dx;
?1dx(6);
x(x2?1)1(9)dx;
x4?1dx(12); 31?x?1?x?33dx
??dx; (15)
?21x?4xdx;
1?xdx; 1?x(18)
?x1x?2x?2dx。
2.用学过的方法求下列不定积分
xx11dx; dx; (1)(2)363(1?x)(6?x)lnlnxdx(4)(5); dx;
x(a2?x2)5/2????(7)
?xsinxdx;
(8)ln(1?x2)dx; (11)
?(10)
?1?cosxdx;
sinx?(1?xx382)dx;
1?cosxdx;
x?sinx1dx; (6)
42x1?xxcosx(9)dx;
sin3xx11dx; (12)8x?3x4?2(3)
???? 18
(13)
?1?xx24dx; (14)
(16)esinsin2xdx; (19)
?2x?xlnxdx; (17)[ln(x?1?x2)]2dx;(18)
(1?x2)3/2?xcos4?(15)
2dx; sin3x?x(3x3dx;
??1?x212?sinx(22); (23)dxdx; 442?cosxsinxcosx
?1?xarcsinxdx;(20)
2?x2arccosxdx; (21)
??1?tanxdx;
sin2xsinxcosxdx。
sinx?cosx??(24)
习题5—2
1.求由下列各曲线所围图形的面积: (1)y?lnx,y?e?1?x及直线y?0;
(2)y?ex,y?e?x及直线x?1;
(3)y?lnx,y轴与直线y?lna,y?lnb(0?a?b);(4)y?x2与直线y?x及y?2x。 2.求由下列曲线所围图形的面积:
(1)r?2acos?; (2)x?acos3t,y?asin3t; (3)r?2a(2?cos?)。 3.求下列各曲线所围图形的公共部分的面积: (1)r?1及r?1?sin?; (2)r?2sin?及r2?cos2?。
习题5—3
1.设D曲线y?1?sinx与三角直线x?0,x??,y?0围成的曲边梯形,求D绕x轴旋转一周所成的旋转体积。
2.求y?x2与y?x3围成的图形绕x轴旋转所成的旋转体体积。
12x2x,y??1与直线y?10围成的图形绕y轴旋转而3.有一铸件,系由抛物线y?1010成的旋转体。试算出其质量(长度单位是10-2m,铸件密度7.8×103kg/m3)。
4.求下列曲线围成的图形沿给定轴旋转产生的旋转体之体积:
(1)y?x2,x?y2,绕y轴;
(2)
x2?(y?5)2?16,绕x轴。
5.设有截锥体,高为h上、下底为椭圆,椭圆的轴长分别为2a,2b和2A,2B,求截锥体的体积。
6.计算底面是半径为R的圆,而垂直于底而上一条固定直径的所有截面都是等边三角形的体积(图5.3.5)。
习题5—4
1.计算曲线y?lnx上相应于3?x?8的一段弧的长度。
19
2.计算曲线y?3.求曲线y?x(3?x)上相应于1?x?3的一段弧的长度。 3x???cosxdx的弧长。
24.计算星形线x?acos3t,y?asin3t的全长。 5.计算渐伸线x?a(cost?tsint),y?a(sint?tcost)上相应于t从0到?的一段弧的长度。
6.求对数螺线r?ea?自??0到???的一段弧长。
34到??的一段弧长。 438.求心形线r?a(1?cos?)的全长。
19.计算曲线x?arctant,y?ln(1?t2)从t?0到t?1的弧长。
2
7.求曲线r??1自??
习题5—6
1.直径为20厘米,高为80厘米的圆柱体内充满压强为10Newton/厘米2的蒸气,设温度保持不变,要使蒸气体积缩小一半,问需要做多少功??
2.一物体按规律x?ct3作直线运动,媒质的阻力与速度的平方成正比,计算物体在由x?0移至x?a时,克服媒质阻力所做的功。
3.洒水车上的水箱是一个横向的椭圆柱体,尺寸如图5.6.5所示,当水箱装满水时,计算水箱的一个端面所受的压力。
4.有一等腰梯形闸门,它的两条底边各长10米和6米,高为20米,较长的底边与水面相齐,计算闸门的一侧所受的水压力。
5.一高为5米的圆柱形贮水桶,其底半径为3米,桶内装满了水,问把桶内的水全部吸收需要做多少功??
6.一底为8厘米,高为6厘米的等腰三角形片,铅直地沉没在水中,顶在上,底在下且与水面平行,而顶离水面3厘米,试求它每面所受的压力。
7.边长为a和b(a?b)的矩形薄板,与液面成?角斜沉于液体内,长边平行于液面而位于深h处,试求薄板每面所受的压力(假设液体比重为?重力加速度为g)。
8.设有长为l,线密度为?的均匀细棒,在与棒的一端垂直距离为a单位处有一质量为m的质点M,试求细棒对质点M的吸引力。
9.设有一半径为R,中心角为?的圆弧形细棒,其线密度为常数?,在圆心处有一质量为m的质点M,试求这细棒对质点M的引力F。
20