不定积分-定积分复习题及答案
(A ) F ( x ) = ? ;(B ) F ( x ) = ? ? -e - x + c , x < 0 ? -e - x + c + 2, x < 0
3、设 f ( x ) = ?0, x = 0 , F ( x ) = ? f (t )dt ,则(
)
? -1, x < 0 ? t sin tdt
? t
2dt
2
上海第二工业大学
不定积分、定积分
测验试卷
姓名:
学号:
班级:
成绩:
一、选择题:(每小格 3 分,共 30 分)
1、设 sin x f (ax ) 为 f ( x ) 的一个原函数,且 a ≠ 0 ,则 ?
x a
dx 应等于( )
(A ) sin ax sin ax sin ax sin ax
+ C ; (B ) + C ; (C ) + C ; (D ) + C
a 3 x a 2 x ax x
2、若 e x 在 (-∞, +∞) 上不定积分是 F ( x ) + C ,则 F ( x ) = (
)
?e x + c , x ≥ 0 ?e x + c , x ≥ 0
1 2
?e x , x ≥ 0 ?e x , x ≥ 0
(C ) F ( x ) = ? ;(D ) F ( x ) = ?
? -e - x + 2, x < 0 ? -e - x , x < 0
?1, x > 0 ? x
;
?
(A ) F ( x ) 在 x = 0 点不连续;
(B ) F ( x ) 在 (-∞, +∞) 内连续,在 x = 0 点不可导;
(C ) F ( x ) 在 (-∞, +∞) 内可导,且满足 F '( x ) = f ( x ) ;
(D ) F ( x ) 在 (-∞, +∞) 内可导,但不一定满足 F '( x ) = f ( x ) 。
4、极限 lim x →0
x 0
x
=( )
(A )-1;
(B )0; (C )1;
(D )2
5、设在区间[a , b ] 上 f ( x ) > 0, f '( x ) < 0, f ''( x ) > 0 。令 s = ? 1
b
a
f ( x )dx , s = f (b )(b - a )
2
1
s = [ f (a ) + f (b )](b - a ) ,则( )
3
(A ) s < s < s ; (B ) s < s < s ; (C ) s < s < s ; (D ) s < s < s
1 2
3
2
1
3
3
1
2
2
3
1
二、填空题:(每小格 3 分,共 30 分)
4、函数F(x)=?
3、设x≥1,求?(1-t)dt,求?f(x-2)dx
,0
?6、计算?
?
((
设f(x)在[a,b]上连续且单调增加,证明:不等式?
2?f(x)dx。
1、设f(x)的一个原函数是e-2x,则它的一个导函数是___________。
2、设?2f(x)dx=1,f(2)=2,则?1xf'(2x)dx=_____________。
00
3、已知f'(e x)=xe-x,且f(1)=0,则f(x)=_________________。
x 1(2-
1
)dt(x>0)的单调减少区间为________________。
t
5、由曲线y=x2与y=x所围平面图形的面积为___________。
三、计算题(第1,2,3,4题各6分,第5,6,7题各8分,共48分)
(1+x)2
1、计算?dx
x(1+x2)
x
-12、计算?x tan2xdx
?1+x2x≤
4、设f(x)=?
?e-x,x>0
3
1
5、1
0ln(1+x)
(2-x)2
dx+∞
1
1
x x-1
dx
7、已知曲线C的方程为y=f(x),点(3,2)是它的一个拐点,直线l,l分别是曲线C在点
12
(0,0)与(3,2)处的切线,其交点为(2,4)。设函数f(x)具有三队连续导数,计算定积分?3(x2+x)f'''(x)dx。
四、解答题(本题10分)
设f(x)连续,(x)=
?1
0f(x t)dt,且lim
x→0
f(x)
x=A(A为常数),求?'(x),并讨论?'(x)
在x=0处的连续性。
五、应用题(本题6分)
设曲线方程为y=e-x(x≥0),把曲线y=e-x,x轴、y轴和直线x=ξ(ξ>0)所围平
面图形绕x轴旋转一周,得一旋转体。1)旋转体体积V(ξ);2)求满足V(a)=的a值。
六、证明题(6分)1
lim V(ξ) 2ξ→+∞
b a xf(x)dx≥a+b b
a
1、一个导函数是f'(x)=4e-2x。
2、?
3、f(x)=1
(ln x)2。
1、解:?dx=?(+
当-1≤x<0时,原式=?(1+t)dt=
当x≥0时,原式=?(1+t)dt+?(1-t)dt=1-(1-x)2。
4、解:?f(x-2)dx===?1f(t)dt=?0(1+t2)dt+?1e-t d t=
5、解:?dx=?1l n(1+x)d()=ln(1+x)
0(2-x)2-x2-x
01-?
0(1+x)(2-x)
=ln2-?(1
+
1
)dx=
1
ln2。
不定积分、定积分测验卷答案
一.选择题:(每小格3分,共30分)
1、(A)sin ax
a3x+C;
?e x,x≥0
2、(C)F(x)=?
?-e-x+2,x<0
;
3、(B)F(x)在(-∞,+∞)内连续,在x=0点不可导;
4、(C)1;
5、(B)s
213二、填空题:(每小格3分,共30分)
1 0xf'(2x)dx=3
4。
1
24、单调减少区间为(0,
4
)。5、1
3。
三、计算题(第1,2,3,4题各6分,第5,6,7题各8分,共48分)
(1+x)212
x(1+x2)x1+x2
)dx=ln x+2arctan x+c
2、解:?x tan2xdx=?x(sec2x-1)dx=?xd tan x-?xdx=x tan x-?tan xdx-
x2
=x tan x+ln cos x-+c
2x2 2
?1+t,-1≤t<0 3、解:被积函数f(t)=?
?1-t,0≤t<+∞
,
x -11
2
(1+x)2;
0x
1 -102
3 1x-2=t
-1-10
71
-。
3e
1
ln(1+x)11
2
1
1
302-x1+x30
1
1dx
?
dx = ? 2 dx + ? +∞
1
dx ==== ? 2 x x - 1 (t 2 + 1)t 2 1 x -1=t 2 2
dx = ? +∞
= 2( - ) ;
?
?
f ( x t )dt =
?
1
f (u )
所以 ? ( x ) = ?
6、解:因为 lim f ( x ) = ∞ ,所以 x = 1 为瑕点,因此该广义积分为混合型的。
x →1+
+∞ 1
1 1 1 x x - 1 1 x x - 1
2 x x - 1
dx = I + I
1
2
I = ?
2
1
1 2tdt π
= 2arctan x 1 =
I = ?
+∞
2
1 2tdt x x - 1 1 (1+ t
2 )t
== 2arctan x +∞ 1 π π 2 4
所以 +∞
1 1 x x - 1
dx = I + I = π 。
1 2
7、解:按题意,直接可知f (0) = 0, f (3) = 0, f ''(3) = 0 (拐点的必要条件)。从图中还可求
出 y = f ( x ) 在点 (0,0) 与 (3,2) 处的切线分别为 y = 2 x , y = -2 x + 8 。于是
f '(0) = 2, f '(3) = -2 。所以
?
3 0
( x 2 + x ) f '''( x )dx = ? 3
( x 2 + x )df ''( x ) = ( x 2 + x ) f ''( x ) 3 - ? 3
f ''( x )(2 x + 1)dx
= -? 3
(2 x + 1)df '( x ) = -(2 x + 1) f '( x ) 3 + 2? 3
f '( x )dx = -7 f '(3) + f '(0) + 2 f ( x )
= -7 ? (-2) + 2 + 2 ? (2 - 0) = 20 。
四、解答题(本题 10 分)
3 0
解:因为 lim x →0
f ( x ) x
= A ,故 lim f ( x ) = 0 ,而已知 f ( x ) 连续, lim f ( x ) = f (0) = 0 ;
x →0 x →0
由于 ? ( x ) =
?
1 0
f ( x t )dt ,令 u = xt ,当 t : 0 → 1 时,有 u : 0 → x , du = xdt ;
当 x ≠ 0 时,有 ? ( x ) =
当 x = 0 时,有 ? (0) =
?
1
x
1
? ? x f (u )du
? 0 x
?
?0,
, x ≠ 0 。
x = 0
x →0 x →0 , x ≠ 0 ? ?
所以 ? '( x ) = ? 。
?? 2 , 解:(1)V (ξ ) = ?
π y 2dx = ?
π (e - x )2 dx = 2 ? f (t )dt
即
?
? f ( x )dx ≥ 0 ,所以有 ?
b
xf ( x )dx ≥
a + b
? b
f ( x )dx 。
a a
当 x ≠ 0 时,有? '( x ) = xf ( x ) - ? 0x f
(u )du
x 2
;
当 x = 0 时, lim x →0 ?( x ) - ?(0)
x - 0 = lim
?( x ) x
= lim x →0
? x
0 f (u )du
x 2 = lim
f ( x ) A = ;
2 x 2
? xf ( x ) - ? x f (u )du
0 x 2 ? A
x = 0
又因为 lim ?'( x ) = lim
x →0 x →0
xf ( x ) - ? x f (u )du
0 x 2
f ( x ) ?
x f (u )du
= lim( -
x →0 x x 2
A A
) = A - = ,
2 2
所以 lim ?'( x ) = ?'(0) =
x →0
A 2
,即 ? '( x ) 在 x = 0 处连续。
五、应用题(本题 6 分)
ξ ξ
π 2
(1- e -2ξ ) ;
(2)V (a ) = π 2 (1- e -2a ) ,于是V (a ) = 1 1 π π
lim V (ξ ) = ? lim (1- e -2ξ ) = ;
2 ξ →+∞ 2 ξ →+∞ 2 4
π 1 π 1
故 (1- e -2a ) = lim V (ξ ) = ? a = ln 2 。
2 2 ξ →+∞ 4 2
六、证明题(6 分)
证:设 F ( x ) = ? x tf (t )dt - a a + x x
a
x ∈[a , b ]
因为 f ( x ) 在 [a , b ] 上连续,所以
F '( x ) = xf ( x ) -
1
?
x
f (t )dt -
a + x
f ( x ) = x + a f ( x ) - 1 ? x
f (t )dt = 1
? x [ f ( x ) - f (t )]dt 2
a
2 2 2 a 2 a
因为 f ( x ) 在 [a , b ] 单调增加, 0 ≤ t ≤ x , f (t ) ≤ f ( x ) ? f ( x ) - f (t ) ≥ 0 ,所以 F '( x ) ≥ 0 ;
所以 F ( x ) 在 [a , b ] 单调增加;又 F (a ) = 0, 所以 F (b ) ≥ F (a ) = 0 ,
b
a
xf ( x )dx -
a +
b b
2 2 a