中国人民大学出版社第四版高等数学一第6章课后习题详解

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高等数学一第6章课后习题详解

课后习题全解

习题6-2

★ 1.求由曲线

x

y =与直线

x y =所围图形的面积。

知识点:平面图形的面积

思路:由于所围图形无论表达为X-型还是Y-型,解法都较简单,所以选其一做即可 解: 见图6-2-1

∵所围区域D 表达为X-型:⎩⎨

⎧<<<

x y y 21

0)

∴⎰-=10)(dx x x S D

61)2132(1

22

3

=-=x x (⎰=

-=1

26

1

)(dy y y S D

) ★ 2.求在区间[0,

π/2]上,曲线x y sin =与直线0=x 、1=y 所围图形的面积

知识点:平面图形面积

思路:由于所围图形无论表达为X-型还是Y-型,解法都较简单,所以选其一做即可 解:见图6-2-2

∵所围区域D 表达为X-型:⎪⎩⎪⎨⎧<<<

<1

sin 2

0y x x π, (或D 表达为Y-型:⎩⎨⎧<<<

)cos ()sin 1(2020

-=

+=-=⎰π

π

π

x x dx x S D

( 12

arcsin 1

-=

=⎰π

ydy S D

★★3.求由曲线

x y =2与42+-=x y 所围图形的面积

知识点:平面图形面积

思路:由于所围图形表达为Y-型时解法较简单,所以用Y-型做 解:见图6-2-3

∵两条曲线的交点:⎩⎨⎧±==⇒⎩

⎨⎧+-==22

42

2y x x y x y ,

∴所围区域D 表达为Y-型:⎩⎨

⎧-<<<<-2

2

422y

x y y ,

∴23

16

)32

4()4(2

2

32

222=

-=--=-

-

y y dy y y S D

(由于图形关于X 轴对称,所以也可以解为:

2316

)324(2)4(22

32

22=-=--=⎰

y y dy y y S D )

★★4.求由曲线

2x y =、24x y =、及直线1=y 所围图形的面积

知识点:平面图形面积

思路:所围图形关于Y 轴对称,而且在第一象限内的图形表达为Y-型时,解法较简单 解:见图6-2-4

∵第一象限所围区域1D 表达为Y-型:⎩

⎨⎧<<<

0,

∴3

43

2

2)2(2210

231

1=

=-==⎰y dy y y S S D D

(若用X-型做,则第一象限内所围区域=1D b a D D Y ,其中a D :⎪⎩⎪⎨⎧<<<<22

4

10x y x x ,

b D :⎪⎩⎪⎨⎧<<<<14

212y x x ;∴122122

01422[()(1)]443D D x x S S x dx dx ==-+-=⎰⎰)

★★5.求由曲线

x

y 1

=

与直线x y =及2=x 所围图形的面积 知识点:平面图形面积

思路:由于所围图形表达为X-型,解法较简单,所以用X-型做 解:见图6-2-5

∵两条曲线x

y =

和x y =的交点为(1,1)、(-1,-1),又这两条线和2=x 分别交于 )2

1

,2(、2) ,2( ∴所围区域D 表达为X-型:⎪⎩⎪⎨⎧<<<

x 1

21,

∴2

2

21

1

113

((ln )ln 222D

S x dx x x x =-=-=-⎰

★★★6.抛物线

x y 22=分圆822=+y x 的面积为两部分,求这两部分的面积

知识点:平面图形面积

思路:所围图形关于X 轴对称,而且在第一象限内的图形表达为Y-型时,解法较简单 解:见图6-2-6,设阴影部分的面积为1D S ,剩余面积为2D S

∵两条曲线

x y 22=、822=+y x 的交于(2,2)±(舍去4-=x 的解),

∴所围区域1D 表达为Y-型:⎪⎩⎪⎨⎧-<<<<-2

2

82

22y x y y ;又图形关于x 轴对称,

∴342)342(2)68(2)28(22

03202

2

0221

+=-+=--=--=⎰⎰ππy y dy y y S D

(其中

22

2cos 18cos 22cos 2284

4

sin 222

2

+=+=⨯=

-⎰

⎰⎰

=πππ

dt t

tdt t dy

y t

y ) ∴3

4634282

-=-

-=πππD

S ★★★7.求由曲线

x e y =、x e y -=与直线1=x 所围图形的面积

知识点:平面图形面积

思路:由于所围图形表达为X-型时,解法较简单,所以用X-型做 解:见图6-2-7

∵两条曲线

x e y =和x e y -=的交点为(0,1),又这两条线和1=x 分别交于

) ,1(e 和) ,1(1

-e

∴所围区域D 表达为X-型:⎩⎨

⎧<<<<-x x e

y e x 1

0,