题目
填空题(共15题,30.0分)题型说明:共15题,每题2分。37.(2.0分)由定积分的几何意义计算积分值:int_(-2)^2sqrt(4-x^2)dx=
填空题(共15题,30.0分)
题型说明:共15题,每题2分。
37.(2.0分)由定积分的几何意义计算积分值:
$\int_{-2}^{2}\sqrt{4-x^{2}}dx=$
题目解答
答案
被积函数 $y = \sqrt{4 - x^2}$ 表示半径为 2 的圆的上半部分,对应方程为 $x^2 + y^2 = 4$($y \geq 0$)。定积分 $\int_{-2}^{2} \sqrt{4 - x^2} \, dx$ 表示该半圆的面积。
半径为 2 的完整圆面积为 $4\pi$,故半圆面积为 $\frac{1}{2} \times 4\pi = 2\pi$。
答案:$\boxed{2\pi}$
解析
考查要点:本题主要考查定积分的几何意义,即利用积分计算平面图形的面积。关键在于识别被积函数对应的几何图形。
解题核心思路:
- 识别被积函数的几何意义:将被积函数转化为几何图形的方程,判断其形状。
- 确定积分区间对应的图形范围:积分上下限对应图形在x轴上的投影区间。
- 计算几何图形的面积:直接应用几何公式求解,避免复杂的积分运算。
破题关键点:
- 方程变形:将$y = \sqrt{4 - x^2}$转化为圆的方程$x^2 + y^2 = 4$($y \geq 0$),明确图形为半径为2的上半圆。
- 积分与面积的对应关系:定积分$\int_{-2}^{2} \sqrt{4 - x^2} \, dx$表示该半圆的面积。
-
分析被积函数:
被积函数为$y = \sqrt{4 - x^2}$,两边平方得$y^2 = 4 - x^2$,即$x^2 + y^2 = 4$。由于$y \geq 0$,该方程表示以原点为圆心,半径为2的上半圆。 -
确定积分范围:
积分区间$[-2, 2]$对应上半圆在x轴上的投影范围,即半圆的左右端点。 -
计算面积:
半径为2的圆面积为$\pi \times 2^2 = 4\pi$,因此上半圆面积为$\frac{1}{2} \times 4\pi = 2\pi$。