题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
定积分求面积三步:先解交点定上下限,再判哪条曲线在上,最后用「上减下」作被积函数。若在区间内两条曲线换了高低,就必须分段,否则正负会互相抵消。
自编示意:曲线 y = x 与 y = x²,区间先取第一象限围成的封闭区域。函数为自拟示意,不代表真实测量。
二、逐题精讲
题1
题1 求 y=x 与 y=x² 围成区域的面积。
解析
解 x = x² 得交点 x=0 与 x=1。在 (0,1) 内 x > x²,故被积函数取 x−x²。原函数 F(x) = x²/2 − x³/3,面积 = F(1)−F(0) = (1/2−1/3)−0 = 0.166667,即 1/6 ≈ 0.1667。若把被积函数写反成 x²−x,会得 −1/6,负号提示上下曲线判反了,面积取绝对值即可,但必须写明原因。
答案 交点 x=0、1;面积 = 1/6 ≈ 0.166667。
采分点 解交点 1 分、判上下曲线 1 分、被积函数 1 分、原函数 1 分、面积 1 分、负号含义 1 分。
易错点 不判上下曲线直接积 x²−x,会得到负面积。
题2
题2 若把上限误取到 2,直接算 ∫₀²(x−x²)dx 会得多少?几何面积又该是多少?
解析
带符号积分 F(2)−F(0) = (2−8/3)−0 = -0.666667,即 −2/3,是负值。原因是 x>1 后 x² > x,上减下变成 x²−x,这一段积分贡献为负。几何面积要分段取绝对值:0→1 段 0.166667,1→2 段 |F(2)−F(1)| = 0.833333,合计 1.0000。所以「带符号积分 = −2/3」与「几何面积 = 1」并不矛盾,是两个不同量;把 −2/3 直接报成面积是错的,把两段绝对值相加才对。
答案 带符号积分 -0.666667;分段几何面积 1.0000(1/6 + 5/6)。
采分点 带符号值 1 分、变号点 1 分、两段绝对值各 1 分、合计 1 分、两个量辨析 1 分。
易错点 把带符号积分的负值取个绝对值就当面积,忽略 0→1 段与 1→2 段要分开加。
三、规律小结与对照表
| 区间 | 上减下 | 带符号积分 | 几何面积 |
|---|---|---|---|
| 0→1 | x−x² | 0.166667 | 0.166667 |
| 1→2 | x−x²(为负) | -0.833333 | 0.833333 |
| 0→2 合计 | — | -0.666667 | 1.0000 |
| 正确上限 | 0→1 | 0.166667 | 0.166667 |
| 两个量 | 带符号 vs 面积 | 可负 | 非负 |
小结:先解交点定区间、判上下曲线;跨过变号点必须分段取绝对值,带符号积分不等于面积。
四、自测清单
- 能解两曲线交点
- 能判断区间内哪条曲线在上
- 能写出被积函数与原函数
- 能计算围成面积
- 能识别带符号积分变负的原因
- 能分段求几何面积并区分两个量