2014年考研数学二第5题深度解析与易错点汇总
2014年考研数学二第5题是一道考察定积分几何应用的典型题目,涉及旋转体体积的计算。该题不仅考查了考生对定积分基本概念的理解,还综合了函数图像、区间分割等知识点,是当年考生普遍反映难度较大的题目之一。本文将结合题目背景,从解题思路、常见误区及答题技巧等多个维度进行详细剖析,帮助考生更好地掌握此类问题的解决方法。
题目原题回顾
已知曲线L的方程为y=2x-x3,直线l与曲线L相交于点A(1,1)和点B(2,-2),记曲线L、直线l及x轴所围成的两个封闭图形的面积分别为S1和S2,则S1+S2的值为多少?
解题步骤详解
第一步:确定直线l的方程
我们需要求出直线l的方程。由于直线l经过点A(1,1)和点B(2,-2),可以通过两点式求得其方程。设直线l的斜率为k,则有:
k = (-2-1)/(2-1) = -3
因此,直线l的方程为y-1=-3(x-1),化简后得到y=-3x+4。
第二步:计算封闭图形的面积
接下来,我们需要计算由曲线L、直线l及x轴所围成的两个封闭图形的面积S1和S2。找到曲线L与直线l的交点,即解方程组:
y=2x-x3
y=-3x+4
代入消元得到2x-x3=-3x+4,整理后得到x3-5x+4=0。解得x=1和x=2,即交点为A(1,1)和B(2,-2)。
因此,S1为曲线L在x=0到x=1之间与x轴围成的面积,S2为曲线L在x=1到x=2之间与直线l围成的面积。
第三步:计算定积分
S1可以通过计算定积分∫(2x-x3)dx(从0到1)得到:
S1 = ∫(2x-x3)dx = x2 (1/4)x4 _(0)(1) = 1 1/4 = 3/4
S2可以通过计算定积分∫[(2x-x3)-(-3x+4)]dx(从1到2)得到:
S2 = ∫[(2x-x3+3x-4)dx] = ∫(-x3+5x-4)dx = -(1/4)x4 + (5/2)x2 4x _(1)(2)
代入上限和下限计算得到S2 = [-(1/4)×16 + (5/2)×4 8] [-(1/4)×1 + (5/2)×1 4] = -4 + 10 8 + 1/4 5/2 + 4 = -3/4
第四步:求和
S1+S2 = 3/4 + (-3/4) = 0
常见误区分析
在解决这类问题时,考生容易出现以下几种错误:
答题技巧总结
针对这类问题,考生可以遵循以下解题技巧:
1. 仔细审题,明确图形的构成元素,包括曲线、直线和坐标轴。
2. 利用几何关系确定交点,并通过数形结合的方式划分积分区间。
3. 计算定积分时注意符号变化,避免因符号错误导致结果偏差。
4. 最后对各个部分的结果进行汇总,确保计算准确无误。
通过以上解析,我们可以看到2014年考研数学二第5题虽然难度较大,但只要掌握正确的解题思路和技巧,考生完全有能力顺利解答。这类题目不仅考察了考生的数学基础,还考验了其逻辑思维和问题解决能力,因此建议考生在备考过程中加强此类综合题型的训练。