曲邊梯形的面積與汽車行駛的路程綜合測試題(有答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
1.和式i=15 (yi+1)可表示為(  )
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)=y(tǒng)1+y2+y3+y4+y5+5,故選C.
2.在求由x=a,x=b(a①n個小曲邊梯形的面積和等于S;
②n個小曲邊梯形的面積和小于S;
③n個小曲邊梯形的面積和大于S;
④n個小曲邊梯形的面積和與S之間的大小關(guān)系無法確定
A.1個   B.2個   
C.3個   D.4個
[答案] A
[解析] n個小曲邊梯形是所給曲邊梯形等距離分割得到的,因此其面積和為S.∴①正確,②③④錯誤,故應(yīng)選A.
3.在“近似代替”中,函數(shù)f(x)在區(qū)間[xi,xi+1]上的近似值等于(  )
A.只能是左端點(diǎn)的函數(shù)值f(xi)
B.只能是右端點(diǎn)的函數(shù)值f(xi+1)
C.可以是該區(qū)間內(nèi)任一點(diǎn)的函數(shù)值f(ξi)(ξi∈[xi,xi+1])
D.以上答案均不正確
[答案] C
[解析] 由求曲邊梯形面積的“近似代替”知,C正確,故應(yīng)選C.
4.(2010?惠州高二檢測)求由拋物線y=2x2與直線x=0,x=t(t>0),y=0所圍成的曲邊梯形的面積時,將區(qū)間[0,t]等分成n個小區(qū)間,則第i-1個區(qū)間為(  )
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]上等間隔插入(n-1)個分點(diǎn),把區(qū)間[0,t]等分成n個小區(qū)間,每個小區(qū)間的長度均為tn,故第i-1個區(qū)間為t(i-2)n,t(i-1)n,故選D.
5.由直線x=1,y=0,x=0和曲線y=x3所圍成的曲邊梯形,將區(qū)間4等分,則曲邊梯形面積的近似值(取每個區(qū)間的右端點(diǎn))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.在等分區(qū)間的情況下,f(x)=11+x2(x∈[0,2])及x軸所圍成的曲邊梯形面積和式的極限形式正確的是(  )
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] 將區(qū)間[0,2]進(jìn)行n等分每個區(qū)間長度為2n,故應(yīng)選B.
二、題
7.直線x=0,x=2,y=0與曲線y=x2+1圍成的曲邊梯形,將區(qū)間[0,2]5等分,按照區(qū)間左端點(diǎn)和右端點(diǎn)估計梯形面積分別為________、________.
[答案] 3.92 5.52
8.已知某物體運(yùn)動的速度為v=t,t∈[0,10],若把區(qū)間10等分,取每個小區(qū)間右端點(diǎn)處的函數(shù)值為近似小矩形的高,則物體運(yùn)動的路程近似值為________.
[答案] 55
三、解答題
9.求直線x=0,x=2,y=0與曲線y=x2所圍成曲邊梯形的面積.
[分析] 按分割,近似代替,求和,取極限四個步驟進(jìn)行.
[解析] 將區(qū)間[0,2]分成n個小區(qū)間,則第i個小區(qū)間為2(i-1)n,2in.
第i個小區(qū)間的面積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,
∴所求曲邊梯形面積為83.
[點(diǎn)評] 注意求平方和時,用到數(shù)列中的一個求和公式.12+22+…+n2=n(n+1)(2n+1)6.不要忘記對Sn求極限.
10.汽車以速度v做勻速直線運(yùn)動時,經(jīng)過時間t所行駛的路程s=vt.如果汽車做變速直線運(yùn)動,在時刻t的速度為v(t)=t2+2(單位:km/h),那么它在1≤t≤2(單位:h)這段時間行駛的路程是多少?
[分析] 汽車行駛路程類似曲邊梯形面積,根據(jù)曲邊梯形面積思想,求和后再求極限值.
[解析] 將區(qū)間[1,2]等分成n個小區(qū)間,第i個小區(qū)間為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.
∴這段時間行駛的路程為133km.
11.求物體自由落體的下落距離:已知自由落體的運(yùn)動速度v=gt,求在時間區(qū)間[0,t]內(nèi)物體下落的距離.
[分析] 選定區(qū)間→分割→近似代替→求和→取極限
[解析] (1)分割:將時間區(qū)間[0,t]分成n等份.
把時間[0,t]分成n個小區(qū)間i-1nt,itn(i=1,2,…,n),
每個小區(qū)間所表示的時間段Δt=itn-i-1nt=tn,在各小區(qū)間物體下落的距離記作Δsi(i=1,2,…,n).
(2)近似代替:在每個小區(qū)間上以勻速運(yùn)動的路程近似代替變速運(yùn)動的路程.
在i-1nt,itn上任取一時刻ξi(i=1,2,…,n),可取ξi使v(ξi)=g(i-1)nt近似代替第i個小區(qū)間上的速度,因此在每個小區(qū)間上自由落體Δt=tn內(nèi)所經(jīng)過的距離可近似表示為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)取極限:s=limn→∞ 12gt21-1n=12gt2.
12.求由直線x=1、x=2、y=0及曲線y=1x2圍成的圖形的面積S.
[解析] (1)分割
在區(qū)間[1,2]上等間隔地插入n-1個點(diǎn),將它等分成n個小區(qū)間:
1,n+1n,n+1n,n+2n,…,n+n-1n,2,記第i個區(qū)間為n+i-1n,n+in(i=1,2,…,n),其長度為
Δx=n+in-n+i-1n=1n.
分別過上述n-1個分點(diǎn)作x軸的垂線,把曲邊梯形分成n個小曲邊梯形(如下圖),它們的面積記作:ΔS1,ΔS2,…,ΔSn,則小區(qū)邊梯形面積的和為S=i=1nΔSi.
(2)近似代替
記f(x)=1x2.當(dāng)n很大,即Δx很小時,在區(qū)間n+i-1n,n+in上,可以認(rèn)為f(x)=1x2的值變化很小,近似地等于一個常數(shù),不妨認(rèn)為它等于f(n+i-1n?n+in).從圖形上看,就是用平行于x軸的直線段近似地代替小曲邊梯形的曲邊.這樣,在區(qū)間n+i-1n,n+in上,用小矩形面積ΔSi′近似地代替ΔSi,即在局部小范圍內(nèi)“以直代曲”,則有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
小曲邊梯形的面積和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.從而得到S的近似值S≈Sn=12.
(4)取極限


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