曲边梯形的面积与汽车行驶的路程综合测试题(有答案)

编辑: 逍遥路 关键词: 高二 来源: 高中学习网
1.和式i=15 (yi+1)可表示为(  )
A.(y1+1)+(y5+1)
B.y1+y2+y3+y4+y5+1
C.y1+y2+y3+y4+y5+5
D.(y1+1)(y2+1)…(y5+1)
[答案] C
[解析] i=15 (yi+1)=(y1+1)+(y2+1)+(y3+1)+(y4+1)+(y5+1)=y1+y2+y3+y4+y5+5,故选C.
2.在求由x=a,x=b(a①n个小曲边梯形的面积和等于S;
②n个小曲边梯形的面积和小于S;
③n个小曲边梯形的面积和大于S;
④n个小曲边梯形的面积和与S之间的大小关系无法确定
A.1个   B.2个   
C.3个   D.4个
[答案] A
[解析] n个小曲边梯形是所给曲边梯形等距离分割得到的,因此其面积和为S.∴①正确,②③④错误,故应选A.
3.在“近似代替”中,函数f(x)在区间[xi,xi+1]上的近似值等于(  )
A.只能是左端点的函数值f(xi)
B.只能是右端点的函数值f(xi+1)
C.可以是该区间内任一点的函数值f(ξi)(ξi∈[xi,xi+1])
D.以上答案均不正确
[答案] C
[解析] 由求曲边梯形面积的“近似代替”知,C正确,故应选C.
4.(2010?惠州高二检测)求由抛物线y=2x2与直线x=0,x=t(t>0),y=0所围成的曲边梯形的面积时,将区间[0,t]等分成n个小区间,则第i-1个区间为(  )
A.i-1n,in B.in,i+1n
C.t(i-1)n,tin D.t(i-2)n,t(i-1)n
[答案] D
[解析] 在[0,t]上等间隔插入(n-1)个分点,把区间[0,t]等分成n个小区间,每个小区间的长度均为tn,故第i-1个区间为t(i-2)n,t(i-1)n,故选D.
5.由直线x=1,y=0,x=0和曲线y=x3所围成的曲边梯形,将区间4等分,则曲边梯形面积的近似值(取每个区间的右端点)是(  )
A.119 B.111256
C.110270 D.2564
[答案] D
[解析] s=143+243+343+13×14
=13+23+33+4344=2564.
6.在等分区间的情况下,f(x)=11+x2(x∈[0,2])及x轴所围成的曲边梯形面积和式的极限形式正确的是(  )
A.limn→∞i=1n[11+in2?2n]
B.limn→∞i=1n[11+2in2?2n]
C.limn→∞i=1n 11+i2?1n
D.limn→∞i=1n[11+in2?n]
[答案] B
[解析] 将区间[0,2]进行n等分每个区间长度为2n,故应选B.
二、题
7.直线x=0,x=2,y=0与曲线y=x2+1围成的曲边梯形,将区间[0,2]5等分,按照区间左端点和右端点估计梯形面积分别为________、________.
[答案] 3.92 5.52
8.已知某物体运动的速度为v=t,t∈[0,10],若把区间10等分,取每个小区间右端点处的函数值为近似小矩形的高,则物体运动的路程近似值为________.
[答案] 55
三、解答题
9.求直线x=0,x=2,y=0与曲线y=x2所围成曲边梯形的面积.
[分析] 按分割,近似代替,求和,取极限四个步骤进行.
[解析] 将区间[0,2]分成n个小区间,则第i个小区间为2(i-1)n,2in.
第i个小区间的面积ΔSi=f2(t-1)n?2n,
∴Sn=i=1nf2(i-1)n?2n
=2ni=1n 4(i-1)2n2=8n3i=1n (i-1)2
=8n3[02+12+22+…+(n-1)2]
=8n3?(n-1)n(2n-1)6
=8(n-1)(2n-1)6n2.
S=limn→∞Sn=limn→∞ 8(n-1)(2n-1)6n2=83,
∴所求曲边梯形面积为83.
[点评] 注意求平方和时,用到数列中的一个求和公式.12+22+…+n2=n(n+1)(2n+1)6.不要忘记对Sn求极限.
10.汽车以速度v做匀速直线运动时,经过时间t所行驶的路程s=vt.如果汽车做变速直线运动,在时刻t的速度为v(t)=t2+2(单位:km/h),那么它在1≤t≤2(单位:h)这段时间行驶的路程是多少?
[分析] 汽车行驶路程类似曲边梯形面积,根据曲边梯形面积思想,求和后再求极限值.
[解析] 将区间[1,2]等分成n个小区间,第i个小区间为1+i-1n,1+in.
∴Δsi=f1+i-1n?1n.
sn=i=1nf1+i-1n?1n
=1ni=1n 1+i-1n2+2
=1ni=1n (i-1)2n2+2(i-1)n+3
=1n3n+1n2[02+12+22+…+(n-1)2]+1n[0+2+4+6+…+2(n-1)]
=3+(n-1)(2n-1)6n2+n-1n.
s=limn→∞sn=limn→∞ 3+(n-1)(2n-1)6n2+n-1n=133.
∴这段时间行驶的路程为133km.
11.求物体自由落体的下落距离:已知自由落体的运动速度v=gt,求在时间区间[0,t]内物体下落的距离.
[分析] 选定区间→分割→近似代替→求和→取极限
[解析] (1)分割:将时间区间[0,t]分成n等份.
把时间[0,t]分成n个小区间i-1nt,itn(i=1,2,…,n),
每个小区间所表示的时间段Δt=itn-i-1nt=tn,在各小区间物体下落的距离记作Δsi(i=1,2,…,n).
(2)近似代替:在每个小区间上以匀速运动的路程近似代替变速运动的路程.
在i-1nt,itn上任取一时刻ξi(i=1,2,…,n),可取ξi使v(ξi)=g(i-1)nt近似代替第i个小区间上的速度,因此在每个小区间上自由落体Δt=tn内所经过的距离可近似表示为Δsi≈gi-1nt?tn(i=1,2,…,n).
(3)求和:sn=i=1nΔsi
=i=1ngi-1n?t?tn
=gt2n2[0+1+2+…+(n-1)]
=12gt21-1n.
(4)取极限:s=limn→∞ 12gt21-1n=12gt2.
12.求由直线x=1、x=2、y=0及曲线y=1x2围成的图形的面积S.
[解析] (1)分割
在区间[1,2]上等间隔地插入n-1个点,将它等分成n个小区间:
1,n+1n,n+1n,n+2n,…,n+n-1n,2,记第i个区间为n+i-1n,n+in(i=1,2,…,n),其长度为
Δx=n+in-n+i-1n=1n.
分别过上述n-1个分点作x轴的垂线,把曲边梯形分成n个小曲边梯形(如下图),它们的面积记作:ΔS1,ΔS2,…,ΔSn,则小区边梯形面积的和为S=i=1nΔSi.
(2)近似代替
记f(x)=1x2.当n很大,即Δx很小时,在区间n+i-1n,n+in上,可以认为f(x)=1x2的值变化很小,近似地等于一个常数,不妨认为它等于f(n+i-1n?n+in).从图形上看,就是用平行于x轴的直线段近似地代替小曲边梯形的曲边.这样,在区间n+i-1n,n+in上,用小矩形面积ΔSi′近似地代替ΔSi,即在局部小范围内“以直代曲”,则有ΔSi≈ΔSi′=fn+i-1n?n+inΔx=n2(n+i-1)(n+i)?1n=n(n+i-1)(n+i)(i=1,2,…,n).
(3)求和
小曲边梯形的面积和Sn=i=1nΔSi≈i=1nΔSi′
=i=1n n(n+i-1)(n+i)=nn(n+1)+n(n+1)(n+2)+…+n(n+n-1)(n+n)
=n1n-1n+1+1n+1-1n+2+…+1n+n-1-1n+n
=n1n-12n=12.从而得到S的近似值S≈Sn=12.
(4)取极限


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