本题导读

本题考查导数的几何意义,以及用定积分求曲线与直线所围图形的面积。

📌【题干】

Question

(1977年上海卷(理)) 已知曲线 与直线 相交于点 、 两点. (1) 分别求出曲线在交点的切线斜率; (2) 求出曲线与直线所围成的图形的面积.

🔍【思路分析】

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  1. 求切线斜率(第1问):由导数的几何意义,函数在某点的导数值即该点切线的斜率。先求导得 ,再把交点 的横坐标代入。

  2. 确定积分上下限(第2问):由交点 、 得积分区间为 。

  3. 建立被积函数:在 上,直线 在抛物线 的上方,面积为 。

  4. 计算积分:合并同类项,用牛顿-莱布尼茨公式求值。

✅【答案】

Success

曲线与直线所围成图形的面积为 (或 )

✍【详细解析】

Abstract

(1) 分别求出曲线在交点的切线斜率

  • 第一步:求导函数 曲线方程为:

求导得:

  • 第二步:代入交点横坐标求斜率

  • 交点 ,横坐标 :

  • 交点 ,横坐标 :

所以,曲线在交点 处的切线斜率分别为 和 .


(2) 求出曲线与直线所围成的图形的面积

  • 第一步:确定上、下函数,写出被积函数 在 上,直线 在抛物线 的上方。 所围图形的面积为上、下两函数之差的定积分:

合并同类项:

  • 第二步:求原函数,用牛顿-莱布尼茨公式计算

代入上下限:

所以,曲线与直线所围成图形的面积为 (或 ).

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:多项式函数求导、微积分基本定理、曲边梯形面积的计算。
  2. 核心方法:导数运算法、定积分公式法。
  3. 避坑指南:
  • 被积函数写反:构建定积分时,应用”上函数减去下函数”。若用抛物线减直线,会算出负值 。几何面积应为正数。

  • 原函数系数出错:对 求原函数时,注意 的原函数是 ,别漏掉分母 2。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题为 1977 年上海卷(理)第 10 题,考查导数几何意义与定积分求面积。

  2. 结论推广:对抛物线 (),它与一条斜割线交于横坐标 ()两点,所围成封闭图形的面积为 。本题 ,,得 。

🔗【关联脉络】

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