本题导读
本题考查定积分的几何意义,以及平面图形的面积计算。
📌【题干】
Question
(2011年新课标卷(理))
由曲线 ,直线 及 轴所围成的图形的面积为 ()
A. B. 4 C. D. 6
🔍【思路分析】
破题导航
- 联立曲线 与直线 求出交点坐标。
- 画出草图,确定围成图形的边界:曲线 、直线 及 轴()。
- 选择对 积分更为简捷,确定积分区间并列出定积分表达式求解。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
联立曲线与直线方程:
解得 (负根 舍去)。
对应交点坐标为 。
在平面直角坐标系中分析图形边界:
- 曲线为 ;
- 直线为 ;
- 左侧边界为 轴();
- 直线 与 轴交点为 ;曲线 与 轴交点为 。
选择沿 轴进行定积分,积分变量 的取值范围从 到 :
- 当 时,图形由直线 与 轴围成(三角形区域),面积为 ;
- 当 时,图形右边界为直线 ,左边界为抛物线 。
因此所求总面积为:
也可以合并写作对 的单段积分(因在 上 从 0 到 ):
分别计算积分:
所以:
故选 C
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:平面曲边梯形与三角形组合图形的面积、定积分计算。
- 核心方法:沿 轴积分( 型区域)能避免沿 轴积分时在 处繁琐的分段(若对 积分需分 和 讨论)。
- 避坑指南:必须注意左边界是 轴(),直线在第四象限的部分包含在围成图形内,切勿漏算第四象限的三角形面积。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:教材关于微积分基本定理(牛顿-莱布尼茨公式)在几何面积计算中的典型应用。
- 结论推广:在求包含抛物线 的平面区域面积时,优先采用 的形式往往大幅降低计算量。
🔗【关联脉络】
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