当前位置:高等教育资讯网  >  中国高校课件下载中心  >  大学文库  >  浏览文档

中央财经大学:《数学复习指南》第三章一元函数积分学(不定积分)答案

资源类别:文库,文档格式:PDF,文档页数:12,文件大小:203.23KB,团购合买
第三章一元函数积分学(不定积分) 一、求下列不定积分:
点击下载完整版文档(PDF)

第三章一元函数积分学(不定积分) 求下列不定积分 解 d In 2.∫cosx+sinx+11+snx (+cos x)- 1+cosx cosx+sinx+11+ sin x 1+sin x, 1+sinx 1(1+sin x 解」(1 1+cosx 1+ cosx 1+cos x 1+cosx 2(1+cosx x3+1) 解,方法一令,_1 dt x3+1)了1(1 In(1+r)+c In 1+ 方法 x(x3+1)x(x3+1) dx l[d(1+x8)-nIx8x)+c=-In(1+8+c 1+ 求下列不定积分 (x+1)2√x2+2x+2 解 (x+1)2√x2+2x+21(x+1)2√(x+1)2+1 tan"t sec t tdt +c sin t sin t x+1 + x 解.令x=tant, coS t dt ds sint r dsin t

第三章 一元函数积分学(不定积分) 一.  求下列不定积分:  1. Ú - + - dx  x  x  x 1 1 ln 1 1 2 解. = - + - Ú dx  x  x  x 1 1 ln 1 1 2 c  x  x  x  x  d x  x ˜ + ¯ ˆ Á Ë Ê - + = - + - + Ú 2 1 1 ln 4 1 1 1 ln 1 1 ln 2 1 2. Ú + + × + + + dx  x  x  x  x x  1  cos 1  sin  (1  cos ) cos sin  1  2 解. c  x  x  x  x  d x  x  dx  x  x  x  x x  ˜ + ¯ ˆ Á Ë Ê + + = + + + + = + + × + + + Ú Ú 2 2 1 cos  1 sin 2 1 1 cos  1 sin 1 cos  1 sin 1 cos  1 sin (1 cos  ) cos  sin 1 3. Ú ( +1 ) 8 x  x  dx  解.  方法一:  令 t x 1 = , t  c  t  t  dt  dt  t  t  t  x  x  dx = - + + + = - ˜ ¯ ˆ Á Ë Ê + - = + Ú Ú Ú ln(1  ) 8  1  1  1  1  1  1  ( 1 ) 8 8 7 8 2 8 = c  x ˜ + ¯ ˆ Á Ë Ê - + 8 1  ln  1  8  1  方法二: Ú Ú Ú + = - - + = + dx  x  x  x  x  x  x  dx  x  x  dx ) 1  1  1  ( ( 1 ) ( 1 ) 8 8 7 8 8 7 8 = x  x  c  x  d  x  x  dx = - + + + + - Ú Ú ln(1  ) 8  1  ln |  |  1  (1  ) 8  1  8 8 8 = c  x ˜ + ¯ ˆ Á Ë Ê - + 8 1  ln  1  8  1  二.  求下列不定积分:  1. Ú ( + 1 ) + 2  + 2  2 2 x  x  x  dx  解. Ú Ú + + + + = + + + ( 1) ( 1) 1 ( 1) ( 1) 2 2 2 2 2 2 x  x  d x  x  x  x  dx  令x + 1 = tan t Ú t  t  t  dt tan  sec cos 2 2 = Ú + + + + = - + = - c  x  x  x  c  t  t  tdt 1  2  2  sin  1  sin  cos 2 2 2. Ú + 4 2 x  1 x  dx  解.  令 x = tan t, Ú Ú Ú Ú Ú = = = - = - + + + c  t  t  t  d  t  t  d  t  dt  t  t  t  t  t  dt  x  x  dx sin  1  3 sin  1  sin  sin  sin  sin  sin  cos tan  sec cos 1  4 4 2 3 3 4 2 4 2

l(√1+x dx +x 解.令x=tant ec t coS t d sin t dt dt 2x2+1)√1+ 2 tant+1)sect J2sin2t+cost arctan sin t+c= arctan +c 解.令x= a sin t dx ,2 sin 2t a cos tdt 2( 1-cos2t dt2q't--a sin 2t+c a cost arcsin 解.令x=sint ∫√-x)dk=」osth=∫ (1+ CoS20).[1+2 cos 2t+cos" 2t I+sin 2t+l(1+cos 4n)dt=t+sin 2t+asin 4t+c --arcsin x+sin 2t(1+cos 20)+c 4+1 arcsin x +-2 sin t cost( )+C =Arcsin x+-xV1-x2(5-2x2)+c x dx =-m全=sm-mosm cos u+c 求下列不定积分

= c  x  x  x  x + + + ˜ ˜ ¯ ˆ Á Á Ë Ê + - 2 3 2 1  1  3  1  3. Ú + + 2 2 (2 x  1 ) 1  x  dx  解.  令 x = tan t Ú Ú Ú Ú + = + = + = + + t d t dt t t t dt t t t x  x  dx 2 2 2 2 2 2 2 1 sin sin 2 sin cos  cos  (2 tan 1)sec sec (2 1) 1 = c  x  x  t c  + + + = 2 1  arctan sin  arctan  4. Ú - 2 2 2 a  x  x dx  (a > 0) 解.  令 x = a sin t Ú Ú Ú = - + - = × = - dt  a  t  a  t  c  t  a  a  t  a  t  a  tdt  a  x  x dx  sin 2  4  1  2  1  2  1  cos2  cos sin  cos 2 2 2 2 2 2 2 2 = a  x  c  a  x  a  a x  ˜ + ¯ ˆ Á Ë Ê - - 2 2 2 2 arcsin  2  5. Ú - x dx  2 3 (1 ) 解.  令 x = sin t Ú Ú Ú Ú + + = + - = = dt  t  t  dt  t  x dx  tdt  4  1  2 cos2  cos 2  4  (1  cos2 ) (1  ) cos 2 2 2 3 4 = Ú t + t + + t dt = t + t + sin 4t + c  32 1 sin 2 4 1 8 3 (1 cos 4 ) 8 1 sin 2 4 1 4 1 = x + t + cos 2t) + c  4 1 sin 2 (1 4 1 arcsin 8 3 = c  t  x t  t  + + - + ) 4  4 1  2 sin  2 sin  cos ( 4  1  arcsin  8  3  2 = x + x  1- x  (5 - 2x  ) + c  8 1 arcsin 8 3 2 2 6. Ú - dx  x  x 4 2 1  解.  令 t x 1 = Ú Ú Ú ˜ = - - ¯ ˆ Á Ë Ê - - = - dt  t  t  dt  t  t  t  t  dx  x  x 2 2 4 2 2 4 2 1  1  1  1  1 令t = sin u Ú - u udu  2 sin  cos = c  x  x  u c  + - + = 3 2 3 3 3  ( 1 ) cos 3  1  三.  求下列不定积分:

e+e 解 e +e dx ts∫d (er-e-r)211=arctan(e-e )+c 2(1+4) 解令1=23,a=d t In 2 +4)=](+t)h2in2(-1+r2 tIn 2 In 2 (2+ arctan 2) 四.求下列不定积分 解 99 xd(x-2)-9 x(x-2) 99(x-2 5.4 99xX-2)999×98(x-2)99.9」x(x-2)ax 5.4.3x2 99x-2)998(x-2)99.98.97x-2y99.9897.96(x-2) 5·4·3·2x 5·4·3.2 9098996.9x-2)-9.9.97.96.95(x-2y+c x√1+x tdt 解 令x=1/t 1⊥,4 tan u I rsec udu=- In tanu+ secu+ 五.求下列不定积分: x cos xdx 解.| x cos xdr x(+cos 2x)dx=x d sin 2x x +-xsin 2 in 2xdx

1. Ú - + + dx  e  e  e  e  x  x  x x  1  4 2 3 解. Ú Ú Ú = - + - + - = - + + = - + + - - - - - e  e  c  e  e  d  e  e  dx  e  e  e  e  dx  e  e  e  e  x  x  x  x  x  x  x  x  x  x  x  x  x x  arctan( ) ( ) 1  ( ) 1  1  4 2 2 2 2 3 2. Ú 2 (1 + 4  ) x  x  dx  解.  令 x  t = 2 ,  t ln 2 dt dx = c  t  t  dt  t  t  t  t  dx  dt  x x  ˜ = - - + ¯ ˆ Á Ë Ê + = - + = + Ú Ú Ú ln 2  arctan  ln 2  1  1  1  1  ln 2  1  2  (1  4  ) (1  )ln 2  2 2 2 2 = c  x x  - + + - (2 arctan 2 ) ln 2 1 四.  求下列不定积分:  1. Ú - dx  x  x 100 5 ( 2 ) 解. Ú Ú Ú - - + - - = - - = - - x  x  dx  x  x  dx  x  d  x  x  x 4 99 99 5 5 99 100 5 ( 2 ) 99  5  99 ( 2 ) ( 2 ) 99  1  ( 2 ) = Ú - - × × + ¥ - - - - x  x  dx  x  x  x  x 3 98 98 4 99 5 ( 2 ) 99  98  5  4  99  98 ( 2 ) 5  99 ( 2 ) =  96 2 97 3 98 4 99 5 99  98  97  96 ( 2 ) 5  4  3  99  98  97 ( 2 ) 5  4  99  98 ( 2 ) 5  99( 2 ) × × × - × × - × × - × - × - - - - x  x  x  x  x  x  x  x  c  x  x  x + × × × × - × × × × - × × × × - × × × - 95 94 99  98  97  96  95 ( 2 ) 5  4  3  2  99  98  97  96  95 ( 2 ) 5  4  3  2  2. Ú + 4 x  1 x  dx  解. Ú Ú Ú Ú + = - + = - + - = + 2 2 2 4 4 4 2 4 2  1  ( ) 1  1  1  1  1  1 /  1 t  dt  t  tdt  t  t  t  dt  t  x  t  x  x  dx  令 c  x  x  du  u  u  c  u  u  t u  + + = - = - + + = - Ú 2 2 4 2 1  ln  2  1  ln | tan  sec |  2  1  sec sec 2  1  令 tan  五.  求下列不定积分:  1. Ú x xdx 2 cos 解. Ú Ú Ú x xdx = x  + x  dx = x  + xd sin 2x  4 1 4 1 (1 cos 2 ) 2 1 cos 2 2 Ú = x + x  x - sin 2xdx  4 1 sin 2 4 1 4 1 2

x+-xsin 2x +-cOS 2 dx 解∫ sec'xdr=」 j sec xd tan.x= sextans- j tan x sec x tan x =sec x tanx-(sec x-1)sec xdx=sec x tan x+ In sec x+ tan x -sec'xdx 1 xdx=sec x tan x +In sec x tan x +c ∫(mx)d In x) 3(nx)2 (n x)_3(n x)+[ 6Inx dx=_(nx)_3(n-x)_6n x +[6 x x (In x) 3(In x)2 x 6 +c 4. cos(In x ) dx 解∫ cos(In x)dx= x cos(In x)+smmx)= x[cos(In x)+mmx-∫omx)d cos(In x)dx=-[cos(In x)+sin(In x)+c 六.求下列不定积分 x+√1+ tR(x inx+i+xdx= In(x+1+x2yd-I =ln(x+√1+x2) dx √1+ 令x= tant In(r+Ⅵ+x2)1r1 2(1-x2)21-tan2t 2)1 2(1-x2)21-2sin X+ d√2sint 2(1-x2)2√21-2sin2t n(x+√1+x2) 2)4√2 ′oh +c +c 2(1-x2) 1+x2-√2

= x + x  x + cos 2x + c  8 1 sin 2 4 1 4 1 2 2. Ú xdx 3 sec 解. Ú Ú Ú sec xdx = sec xd tan x = sec x tan x - tan x sec x tan xdx 3 = Ú Ú x x - x - xdx = x  x + x + x  - xdx 2 3 sec tan  (sec 1 )sec sec tan  ln | sec tan  |  sec xdx = x  x + x + x  + c  Ú ln | sec tan |  2 1 sec tan 2 1 sec3 3. Ú dx  x  x 2 3 (ln  ) 解. Ú Ú Ú = - = - + dx  x  x  x  x  x  dx  x  d  x  x 2 2 3 3 2 3 3 (ln  ) (ln  ) 1  1  (ln  ) (ln ) Ú = - - + dx  x  x  x  x  x  x 2 3 2 (ln ) 3 (ln  ) 6 ln  Ú = - - - + dx  x  x  x  x  x  x  x 2 3 2 (ln ) 3 (ln  ) 6 ln  6  c  x  x  x  x  x  x  x = - - - - + (ln  ) 3 (ln  ) 6 ln  6  3 2 4. Ú cos(ln x)dx  解. Ú Ú Ú cos(ln x)dx = x cos(ln x ) + sin(ln x )dx = x [cos(ln x ) + sin(ln x )] - cos(ln x )dx  \ x  x  c  x  x dx = + + Ú [cos(ln ) sin(ln )] 2 cos(ln ) 六.  求下列不定积分:  1. Ú - + + dx  x  x x  x  2 2 2 (1 ) ln( 1 ) 解. Ú Ú - = + + - + + 2 2 2 2 2 1 1 ln( 1 ) 2 1 (1 ) ln( 1 ) x  dx  x  x  d x  x x  x  = Ú + × - - - + + dx  x  x  x  x x  2 2 2 2 1  1  1  1  2  1  1  1  ln( 1  ) 2  1 令x = tan t tdt x  t t x x  2 2 2 2 sec sec 1 1 tan 1 2 1 2(1 ) ln( 1 ) × × - - - + + Ú = dt t t x  x x  Ú - - - + + 2 2 2 1 2 sin cos  2 1 2(1 ) ln( 1 ) = Ú - - - + + t d t x  x x  2 2 2 1 2 sin 2 sin 2 2 1 2(1 ) ln( 1 ) = c  t t x  x x  + - + - - + + 1 2 sin 1 2 sin ln 4 2 1 2(1 ) ln( 1 ) 2 2 = c  x  x  x  x  x  x x  + + - + + - - + + 1 2 1 2 ln 4 2 1 2(1 ) ln( 1 ) 2 2 2 2

r arctan x dx arctan 1+x arctan x ∫n-d=Ⅵ+ x?arctan x-m(x+1+x)+c arctan e 解 2/arctane' de= e arctan e"+ -2x e e arctan e"+ - dx dx 1+e 2e(1+e2) an x)+c ln(1+x2)-3 ≥0 七.设f(x)= 求|f(x)dtx (x2+2x-3)ex< ∫(xm1+x2)-3dt 解.」f(x)d ln(1+x2)-[x2-hn(1+x2)]-3 e-2+c1 考虑连续性,所以 x2ln(1+x2)-[x2-ln(1+x2)]-3x+c f(x)x=12 x2+4x+1 0 八.设f(ex)= a sinx+ bcos x,(a,b为不同时为零的常数,求fx) 解.令t=e',x=lnt,f(1) n)+bcos(lnt),所以 f(x)=[asin(In x)+ b cos(In x)]dx la+b)sin(In x)+(b-a)cos(In x)+c 九.求下列不定积分 x=2sin x'v4-x2dx=32 sin t cos'tdt =-32 (1-cos ()cos ld cost

2. Ú + dx  x  x x  2 1  arctan  解. Ú Ú Ú + + = + = + - + dx  x  x  dx  xd x  x  x  x  x x  2 2 2 2 2 1 1 arctan 1 1 arctan 1 arctan = dx  x  x  x  x  c  x  x x  = + - + + + + + - Ú 1  arctan  ln( 1  ) 1  1  1  arctan  2 2 2 2 3. Ú dx  e  e  x  x 2 arctan  解. dx  e  e  dx  e  de  e  e  e  e  e  x  x  x  x  x  x  x  x  x Ú Ú Ú + = - = - + - - - 2 2 2 2 2 2  1  1  arctan  2  1  arctan  2  arctan 1  dx  e  e  e  e  x  x  x x  Ú + = - + - - 2 2 2  1  1  arctan  2  1 Ú + = - + - dx  e  e  e  e  x  x  x x  (1  ) 1  2  1  arctan  2  1  2 2 dx  e  e  e  x  c  e  e  e  e  e  x  x  x  x  x  x  x x  = - + + + + = - + - - - - Ú ( arctan  arctan  ) 2  1  ) 1  1  ( 2  1  arctan  2  1  2 2 2 七.  设 Ó Ì Ï + - + - = -x  x  x  e  x  x  f x  ( 2  3 ) ln(1  ) 3  ( ) 2 2 0 0 < ³ x  x ,  求 Ú f (x )dx .  解. Ô Ó Ô Ì Ï + - + - = - Ú Ú Ú x  x  e  dx  x  x  dx  f x  dx  x ( 2 3) ( ln(1 ) 3) ( ) 2 2 Ô Ó Ô Ì Ï - + + + + - - + - + = - 1 2 2 2 2 2 ( 4  1 ) [ ln(1  )] 3  2  1  ln(1  ) 2  1 x  x  e  c  x  x  x  x  x  c  x 0 0 < ³ x  x  考虑连续性,  所以 c =-1+ c1,  c1 = 1 + c Ú f (x )dx  Ô Ó Ô Ì Ï - + + + + + - - + - + = - x  x  e  c  x  x  x  x  x  c  x ( 4  1 ) 1  [ ln(1  )] 3  2  1  ln(1  ) 2  1  2 2 2 2 2 0 0 < ³ x  x  八.  设 f  e  a  x  b  x  x '( ) = sin  + cos , (a, b 为不同时为零的常数),  求 f(x).  解.  令t  e  x  t  x = , = ln ,  f '(t ) = a sin(ln t ) + b cos(ln t ) ,  所以 Ú f (x ) = [a sin(ln x ) + b cos(ln x )]dx  = a b x  b a x  c  x [( + )sin(ln ) + ( - ) cos(ln )] + 2 九.  求下列不定积分:  1. Ú x - x  dx  3 2 4 解.  令 x = 2sin t Ú Ú Ú x 4 - x  dx = 32 sin t cos  tdt = - 32 (1 - cos  t) cos  td cos t 3 2 3 2 2 2

32 cost+—cos +(4-x2)-4-x2)2 dx(a>0 解.令x=asec jrra-dra>o)=atan a sec tant=a tan d =a tani-at- (1+e e(1+e)d= 1rd(1 = arcsin e-√1- d(a>0) v2a=x d全a=x2「n=hn全m=y2nsmt8 Ba tdt 2a 8a2〔-c9202 dt= 2a(1-2 cos 2t+cos 2t)dt =2at-2a- sin 2t+ 2a 1+cos 4t dt= 3a t-2a sin 2t +-sin 4t+c =3a2t-4a sin t cost+a2 sin t cost (1-2sin2t)+c =3att-3a sin tcost-2a' sint cost+c 2a2 Vav 2 2a v 2av 2 3a arcsin 3a+x a)√x(2a-x)+c 十.求下列不定积分 2-sin x 2 +coSx 2-sin x 1dr+rd(2 cos cosx 2+cos x 2+cosx 2dt 令m2=:2-1+2-+ln12 2dt cOSx 2「 +In 2+cosx

= - t + t + c = - x  - - x  + c  2 3 2 2 5 3 5 2 (4  ) 3  4  (4  ) 5  1  cos 5  32  cos 3  32  2. Ú > - ( 0 ) 2 2 dx  a  x  x  a  解.  令 x = a sec t  Ú Ú Ú > = = = - + - a t  t  a  tdt  a  t  at  c  a  t  a  t  dx  a  x  x a  sec tan  tan  tan  sec tan  ( 0 ) 2 2 2 = c  x  a x - a - a arccos  + 2 2 3. dx  e  e  e  x  x x  Ú - + 2 1  (1  ) 解. = - + Ú d e  e  e  x  x x  2  1 (1 ) Ú - dx  e  e  x  x 2 1  + dx  e  e  x  x Ú - 2 2 1  = Ú - x  x  e  de 2 1  - dx  e  d  e  x  x Ú - - 2 2 1  (1  ) 2  1  = e  e  c  x x  - - + 2 arcsin 1 4. Ú - dx  a  x  x  x 2  (a > 0) 解. Ú - dx  a  x  x  x 2 令u = x  Ú - du  a  u  u 2 4 2  2 令u = 2a sin t  Ú a tdt  2 4 8  sin  = Ú Ú = - + - dt  a  t  t  dt  t  a 2  (1  2 cos2  cos 2 ) 4  (1  cos 2 ) 8  2 2 2 2 = t  c  a  dt  a  t  a  t  t  a t  a  t  a  = - + + + - + Ú sin 4  4  3  2  sin 2  2  1  cos 4  2  2  sin 2  2  4 2 2 2 2 2 =3 a t - 4 a  sin t cost + a  sin t cost (1 - 2 sin  t ) + c  2 2 2 2 =3 a t - 3 a  sin t cost - 2 a  sin  t cost + c  2 2 2 3 = c  a  a  x  a  x  a  x  a  a  a  x  a  x  a  a  x  a + - - - - 2  2  2  2  2  2  2  2  3  2  3  arcsin  2 2 2 = x  a  x  c  a  x  a  x  a - + + - (2  ) 2  3  2  3  arcsin  2 十.  求下列不定积分:  1. Ú + - dx  x  x 2 cos  2 sin 解. Ú Ú Ú + + + + = + - x  d x  dx  x  dx  x  x 2 cos  (2 cos  ) 2 cos  1 2 2 cos  2 sin t  x = 2  令tan  Ú Ú + + + + + = + - + + ln | 2 cos  |  3 2 ln | 2 cos  |  2 1 1 2 1 2 2 2 2 2 2 x  t dt x  t t t dt

arctan+In 2+ cosx +=+arctan(tan)+In 2+cosx +c sIn x cosx sin x+ cosx sin x cos x dx=一 Ir1+2sin x cos x-1 sin x+ cosx sin x+ cos x lr(sin x++ cos)-dx= (sin x+ cos x)dx-i sin x+ cos x 2sin x +cosx d(x os x) sin(x+ =-(sin x-coS x In tan(+I 第三章一元函数积分学(定积分) 若在a,b上连续证明:对于任意选定的连续函数0N均有/(x)p(xk=0 则fx)=0. 证明:假设)≠0,a0.因为fx)在a,b上连续,所以存在δ>0,使 得在-6.5+6上y>0令m=mm。f(x),按以下方法定义,上p在一8 5+8上0(x)=√62-(x-5)2,其它地方④()=0.所以 ∫/x=/x)tm2>0 和[f(xyd(x)dx=0矛盾.所以(x)=0 二设为任意实数,证明:= dx I+(tanx) 1+cot x) 证明:先证 f(sin x) f(cos x) f(sin x)+f(cos x) f(sin x)+f(cos x) 所以 f∫(snx) dx f(cost) d(-1) f(sin x)+f(cos x) f(cost)+f(sint) dt f(cosx) f(cost)+f(sin n) f(cos x)+f(sin x) 于是 f∫(snx) f(sin x)+f(cos x +( COSX du

= x  c  x  x  c  t + + + = ) + ln | 2 + cos | + 2  (tan  3  1  arctan  3  4  ln | 2  cos |  3  arctan  3  4  2. Ú + dx  x  x  x x  sin cos  sin cos  解. Ú Ú + + - = + dx  x  x  x  x  dx  x  x  x x  sin cos  1 2 sin cos  1 2 1 sin cos  sin cos  = Ú Ú Ú + = + - + + - dx  x  x  dx  x  x  dx  x  x  x sin  cos 1  2  1  (sin  cos ) 2  1  sin  cos (sin  cos) 1  2  1  2 = Ú + + - - ) 4  sin( ) 4  ( 4  2  (sin  cos ) 2  1 p p x  d  x  x x  = c  x  x - x  - + ) | + 2  8  ln | tan( 4  2  (sin  cos ) 2  1 p 第三章 一元函数积分学(定积分) 一.若 f(x)在[a,b]上连续,  证明:  对于任意选定的连续函数F(x),  均有 ( )F( ) = 0 Ú b a f x  x  dx  ,  则 f(x) º 0.  证明:  假设 f(x)¹ 0, a  0.  因为 f(x)在[a,b]上连续,  所以存在d > 0,  使 得在[x-d, x + d]上 f(x) > 0.  令 m =  min f (x ) x -d £ x£ x + d .  按以下方法定义[a,b]上F(x):  在[x-d, x + d]上F(x) =  2 2 d - (x -x ) ,  其它地方F(x) = 0.  所以 0  2  ( ) ( ) ( ) ( ) 2 F = F ³ > Ú Ú + - x d pd x d f  x  x  dx  f  x  x  dx  m  b a .  和 ( )F( ) = 0 Ú b a f x  x  dx  矛盾.  所以 f(x) º 0.  二.  设l为任意实数,  证明: Ú + = 2 0 1  (tan  ) 1 p l dx  x  I =  1  (cot  ) 4  1  2 0 p p l = + Ú dx  x .  证明:  先证:  (sin  ) (cos ) 4  (sin  ) 2 0 p p = + Ú dx  f  x  f  x  f x  = Ú + 2 0 (sin  ) (cos ) (cos ) p dx  f  x  f  x  f  x  令 t = - x 2 p ,  所以 = + Ú 2 0 (sin  ) (cos ) (sin ) p dx  f  x  f  x  f x  Ú - + 0 2 ( ) (cos ) (sin  ) (cos ) p d  t  f  t  f  t  f t  = = + Ú 2 0 (cos ) (sin  ) (cos ) p dt  f  t  f  t  f t  Ú + 2 0 (cos ) (sin  ) (cos ) p dx  f  x  f  x  f  x  于是 = + Ú 2 0 (sin  ) (cos ) (sin  ) 2 p dx  f  x  f  x  f x  + + Ú 2 0 (sin  ) (cos ) (sin ) p dx  f  x  f  x  f x  Ú + 2 0 (cos ) (sin  ) (cos ) p dx  f  x  f  x  f x

f∫(sinx)+∫(cosx) 所以 cosx) dx f(sin x)+f(cosx) 4 Jo f(sin x)+f(cosx 所以 dx (cosx) 1+(tan x) (cos x)+(sin x) 4 COSX 同理1 1+(cot x 三,已知x)在,1上连续,对任意x,y都有f(x)-fy)0,证明:对于满足0aff(x)dx 证明:令F(x)=x.f(1)dt-af(n)dt(x≥a),F(a)=af(1)dt>0 F(x)=f()dh-af(x)=[Df(t)-f(x)>0,(这是因为t≤ax≥a,且f(x)单减)

=  (sin  ) (cos ) 2  (sin  ) (cos ) 2 0 2 0 p p p = = + + Ú Ú dx  dx  f  x  f  x  f  x  f  x  所以 (sin  ) (cos ) 4  (sin  ) 2 0 p p = + Ú dx  f  x  f  x  f x  = Ú + 2 0 (sin  ) (cos ) (cos ) p dx  f  x  f  x  f x  .  所以 Ú + = 2 0 1  (tan  ) 1 p l dx  x  I (cos ) (sin  ) 4  (cos ) cos sin  1  1  2 0 2 0 p p l l p l l = + = ˜ ¯ ˆ Á Ë Ê + = Ú Ú x  x  x  dx  x  x  同理 1  (cot  ) 4  1  2 0 p p l = + = Ú dx  x  I .  三.已知 f(x)在[0,1]上连续,  对任意 x, y 都有|f(x)-f(y)|  0, (0  0,  证明:  对于满足 0  b a a b f (x )dx  a f ( x )dx  0  证明:  令 Ú Ú = - x  F x  x  f t dt f t dt a a ( ) ( ) a ( ) 0 (x ³ a),  ( ) ( ) 0 0 = > Ú a F a a f t dt . = - = Ú ' ( ) ( ) ( ) 0 F x  f t dt a f x  a Ú - > a 0 [ f (t) f (x )]dt 0 , (这是因为 t £ a, x ³ a,  且 f(x)单减)

所以F(B)>F()>0,立即得到Bf(x)dr>af(x)x 六设邱x)在ab上二阶可导,且(x)<0,证明 f(x)ax≤(b-a)/ 证明wxtelnbf(x)=f()+f()x-1)+'(2(x-0)sf()+f((x-) 令t=a+b a+b a+b 所以f(x)≤ 三边积分[/3(2+(2-2p r-q+b +b 七.设邱x)在[O,1上连续,且单调不增,证明:任给α∈(0,1),有 f(r)dx alf(x)dx 证明:方法一:令F(x)=af(an)d-a[f(t)t (或令F(x)=xf()dt-af()d) F"(x)=af(aa)-af(x)≥0,所以F(x)单增 又因为F(0)=0,所以F(1)≥F(0)=0.即 f(an)d-alf()d≥0,即 C//(x)dx a/(x)dx 方法二:由积分中值定理,存在∈a使∫。f(x)dx=af(5) 由积分中值定理,存在n∈,1使「f(x)x=f(m)1-a) 因为n≥5,所以f()≤f(5) 所以 5,xk=a∫。f(x+∫/(x)=a/(5)+a(m)1-a) saf(5)+af(5(1-a)=af(5)=f(x)dr 八设fx)在[a,b]上连续,∫(x)在a,b]内存在而且可积,fa)=fb)=0,试证 If(x)ksilIf'()ldx,(a<x<b) 证明:-|(x)(x)f(x)|,所以 f(o)ld≤f(x)-f(a)≤[|f(t)ldt

所以 F(b ) > F(a) > 0 ,  立即得到 Ú Ú > b a a b f (x )dx  a f ( x )dx  0  六.  设 f(x)在[a, b]上二阶可导,  且 f ' ' (x ) < 0,  证明: ˜ ¯ ˆ Á Ë Ê + £ - Ú 2  ( ) ( ) a  b  f  x  dx  b  a  f  b a 证明: "x, tŒ[a, b],  2 ( ) 2! ' ' ( ) ( ) ( ) ' ( )( ) x  t f f x  = f t + f t x - t + - x £ f (t ) + f ' (t )(x - t ) 令 2 a b t + = ,  所以 ˜ ¯ ˆ Á Ë Ê + ˜ - ¯ ˆ Á Ë Ê + ˜ + ¯ ˆ Á Ë Ê + £ 2  2  '  2  ( ) a  b  x  a  b  f  a  b  f  x  f  二边积分 Ú Ú Ú ˜ ¯ ˆ Á Ë Ê + ˜ - ¯ ˆ Á Ë Ê + ˜ + ¯ ˆ Á Ë Ê + £ b a b a b a dx  a  b  x  a  b  dx  f  a  b  f x  dx  f  2  2  '  2  ( ) = ˜ ¯ ˆ Á Ë Ê + - 2  ( ) a  b  b a  f  .  七.  设 f(x)在[0, 1]上连续,  且单调不增,  证明:  任给a Œ (0, 1),  有 Ú Ú ³ 1 0 0 f (x )dx  a f (x )dx  a 证明:  方法一:  令 Ú Ú = - x  x  F x  f t dt f t dt 0 0 ( ) a (a ) a ( ) (或令 Ú Ú = - x  F x  x  f t dt f t dt 0 0 ( ) ( ) a ( ) a ) F'(x ) = af (ax ) -af (x ) ³ 0 ,  所以 F(x)单增;  又因为 F(0) = 0,  所以 F(1) ³ F(0) = 0.  即 ( ) ( ) 0 1 0 1 0 - ³ Ú Ú a f a t dt a f t dt ,  即 Ú Ú ³ 1 0 0 f (x )dx  a f (x )dx  a 方法二:  由积分中值定理,  存在xŒ[0, a],  使 ( ) ( ) 0 a x a f x  dx = f  Ú ;  由积分中值定理,  存在hŒ[a, 1],  使 ( ) ( )(1  ) 1 h a a = - Ú f  x  dx  f  因为 h ³ x , 所以f (h ) £ f (x ) .  所以 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )(1  ) 2 1 0 1 0 a a a a x a h a a a = + = + - Ú Ú Ú f x  dx  f  x  dx  f  x  dx  f  f  Ú £ + - = = a a x a x a a x 0 2 f ( ) f ( )(1  ) f ( ) f (x )dx  八.设 f(x)在[a, b]上连续,  f '( x) 在[a, b]内存在而且可积, f(a) = f(b) = 0,  试证: Ú £ b a f x  | f ' (x ) | dx  2  1  |  ( ) |  ,  (a < x < b) 证明:  - | f ' ( x) | £ f ' ( x) £ | f ' ( x) | ,  所以 Ú Ú - £ - £ x a  x a  |  f ' (t) | dt f (x ) f (a) |  f ' (t) | dt

r(o)dsf(x)≤∫r(o)ld f()ld≤f(b)-f(x)≤[f(o)ldt 即-[f(o)|d≤f(x)≤f(o)ldt 所以-f()|d≤2f(x)sr(o)ldr B If(x)k If(x)Idx,(a4 f∫(x) 证明:因为(0,1)上f(x)≠0,可设x)>0 因为f(0)=f()=0 3xo∈(0,1)使fx0)=max(fx) 所以 f"'(x) dx> f(x) f(xo) "(x)x 在(0,x0)上用拉格朗日定理 (0,x0) 在(x.1)上用拉格朗日定理 r(B)=-/(x)B∈(xn,1) 所以 I'v(x ldx 25 "(x )dk =(rr "()dr =1/(B)-f'(a) f(x0) ≥4f(x0) a (因为( b) 所以 f"(x) dx 4 十.设x)在[a,b]上连续,且f(x)>0.,则 f(x)dx In f(x)dx 证明:将lnx在x0用台劳公式展开 Inx=In x+ Co x0)-(5-x)2≤hx0+-( (1)

即 Ú Ú - £ £ x a  x a  |  f ' (t) | dt f (x ) |  f ' (t) | dt ; Ú Ú - £ - £ b  x b  x |  f ' (t) | dt f (b) f (x ) |  f ' (t) | dt 即 Ú Ú - £ £ b  x b  x |  f ' (t) | dt f (x ) |  f ' (t) | dt 所以 Ú Ú - £ £ b  a  b  a  |  f ' (t) | dt 2 f (x ) |  f ' (t) | dt 即 Ú £ b a f x  | f ' (x ) | dx  2  1  |  ( ) |  ,  (a Ú dx  f  x  f  x  证明:  因为(0,1)上 f(x) ¹ 0,  可设 f(x) > 0  因为 f(0) = f(1) = 0 $x0 Œ (0,1)使 f(x0) =  0 1 max £x£ (f(x)) 所以 dx  f  x  f x  Ú 1 0 ( ) ' ' ( ) > f  x  dx  f x  Ú 1 0 0 ' ' ( ) ( ) 1  (1) 在(0,x0)上用拉格朗日定理 0 0 ( '( ) x  f  x  f  ) a = (0 , ) 0 a Œ x 在(x0, 1)上用拉格朗日定理 0 0 1  ( ) '( ) x  f  x  f - b = - ( , 1 ) 0 b Œ x 所以 4  ( ) (1  ) ( ) ' ' ( ) ' ' ( ) ' ' ( ) ' ( ) ' ( ) 0 0 0 0 1 0 f  x  x  x  f  x  f x  dx  f  x  dx  f  x  dx  f  f  ³ - = ³ £ = - Ú Ú Ú b a b a b a (因为 ab a b ³ + 2 ) 2 ( ) 所以 Ú ³ 1 0 0 ' ' ( ) 4  ( ) 1 f  x  dx  f  x  由(1)得 Ú > 1 0 4  ( ) ' ' ( ) dx  f  x  f  x  十.设 f(x)在[a, b]上连续,  且 f(x) > 0,则 Ú Ú - ³ ˙ ˚ ˘ Í Î È - b a b a f  x  dx  b  a  f  x  dx  b a  ln  ( ) 1  ( ) 1  ln  证明:  将 lnx 在 x0用台劳公式展开 ( ) 1  ( ) ln  1  ( ) 1  ln  ln  0 0 0 2 2 0 0 0 0 0 x  x  x  x  x  x  x  x  x  x = x  + - - x - £ + - (1)

点击下载完整版文档(PDF)VIP每日下载上限内不扣除下载券和下载次数;
按次数下载不扣除下载券;
24小时内重复下载只扣除一次;
顺序:VIP每日次数-->可用次数-->下载券;
共12页,试读已结束,阅读完整版请下载
相关文档

关于我们|帮助中心|下载说明|相关软件|意见反馈|联系我们

Copyright © 2008-现在 cucdc.com 高等教育资讯网 版权所有