理论教育 微积分典型例题与解法-习题计算下列积分

微积分典型例题与解法-习题计算下列积分

时间:2023-10-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:1.利用定积分的定义计算下列积分. 解 将[A,B]N等分,,ξI取在Δ×I的左端点,则ξI=A+.将[0,1]N等分,分点为,(I=0,1,…

微积分典型例题与解法-习题计算下列积分

1.利用定积分的定义计算下列积分

(1)978-7-111-41532-9-Chapter06-225.jpg (2)978-7-111-41532-9-Chapter06-226.jpg

(1)将[ABN等分,978-7-111-41532-9-Chapter06-227.jpgξI取在Δ×I的左端点,则ξI=A+978-7-111-41532-9-Chapter06-228.jpg

(2)将[0,1]N等分,分点为978-7-111-41532-9-Chapter06-230.jpg,(I=0,1,…,N),978-7-111-41532-9-Chapter06-231.jpg,Δ978-7-111-41532-9-Chapter06-232.jpg

2.利用定积分的几何意义,求下列定积分

(1)978-7-111-41532-9-Chapter06-234.jpg (2)978-7-111-41532-9-Chapter06-235.jpg (3)978-7-111-41532-9-Chapter06-236.jpg

(1)由定积分的几何意义,以及函数y=SIN×在区间[0,π]非负,而在区间[-π,0]非正,978-7-111-41532-9-Chapter06-237.jpg表示与×轴所围图形面积的代数和,故有978-7-111-41532-9-Chapter06-238.jpg0

(2)由定积分的几何意义,

978-7-111-41532-9-Chapter06-239.jpg表示由直线y=××=1以及×轴所围图形的面积,该图形时三角形,所以978-7-111-41532-9-Chapter06-240.jpg

3.利用定积分的性质,比较下列各定积分值的大小

(1)978-7-111-41532-9-Chapter06-244.jpg978-7-111-41532-9-Chapter06-245.jpg (2)978-7-111-41532-9-Chapter06-246.jpg978-7-111-41532-9-Chapter06-247.jpg

(3)978-7-111-41532-9-Chapter06-248.jpg978-7-111-41532-9-Chapter06-249.jpg (4)978-7-111-41532-9-Chapter06-250.jpg978-7-111-41532-9-Chapter06-251.jpg

(1)在区间[0,1]上,×2×3,因此978-7-111-41532-9-Chapter06-252.jpg978-7-111-41532-9-Chapter06-253.jpg

(2)在区间[1,2]上,×2×3,因此978-7-111-41532-9-Chapter06-254.jpg978-7-111-41532-9-Chapter06-255.jpg

(3)在区间[1,2]上,因为0≤lN×≤1,则lN×>(lN×)2,因此978-7-111-41532-9-Chapter06-256.jpg978-7-111-41532-9-Chapter06-257.jpg

(4)在区间[0,1]上,e×≥lN(1),因此978-7-111-41532-9-Chapter06-258.jpg978-7-111-41532-9-Chapter06-259.jpg

4.估计下列各积分的值.

(1)978-7-111-41532-9-Chapter06-260.jpg (2)978-7-111-41532-9-Chapter06-261.jpg (3)978-7-111-41532-9-Chapter06-262.jpg

(1)在区间978-7-111-41532-9-Chapter06-263.jpg上,11+0≤1+SIN2×≤1+12,故有

(2)在区间978-7-111-41532-9-Chapter06-265.jpg,函数f×=×ArCtAN×是单调增加的,因此有978-7-111-41532-9-Chapter06-266.jpg,即978-7-111-41532-9-Chapter06-267.jpg,故有

(3)设f×=×2×∈[0,2],则f′×2×-1,f×)在区间[0,2]上的最大值、最小值必为f(0),978-7-111-41532-9-Chapter06-269.jpgf(2)中的最大值和最小值.即最大值和最小值分别为f(2)2和978-7-111-41532-9-Chapter06-270.jpg

故有

又因为978-7-111-41532-9-Chapter06-272.jpg,所以978-7-111-41532-9-Chapter06-273.jpg(www.daowen.com)

5.利用积分中值定理求978-7-111-41532-9-Chapter06-274.jpg×

根据积分中值定理值,至少存在978-7-111-41532-9-Chapter06-275.jpg,使得978-7-111-41532-9-Chapter06-276.jpg

因此

6.设函数f×)在区间[0,1]上连续,其区间(0,1)可导,且

证明在区间(0,1)内至少存在一点ξ,使得f′ξ0.

利用积分中值定理可知,至少存在一点978-7-111-41532-9-Chapter06-279.jpg,使得978-7-111-41532-9-Chapter06-280.jpg,由已知条件有fC=f(0)

在区间[0,C]上,函数f×)满足罗尔定理的条件,所以至少存在一点ξ∈(0,C)⊂(0,1),使得f′ξ0

7.设∀×∈[AB]都有f×0,f′×0,f″×0,则fB)(B-A),∫Bf×)D×A978-7-111-41532-9-Chapter06-281.jpgB-A)和fA)(B-A)的从大到小的顺序是什么?

因为f′×0,所以函数f×)是单调增加的,而f″×0,函数f×)是凸函数,所以有

8.设978-7-111-41532-9-Chapter06-283.jpg978-7-111-41532-9-Chapter06-284.jpg,则( )

A.I1>I21 B.1>I1>I2 C.I2>I11 D.1>I2>I1

978-7-111-41532-9-Chapter06-285.jpg时,tAN×>×,即978-7-111-41532-9-Chapter06-286.jpg,故有

978-7-111-41532-9-Chapter06-288.jpg,则978-7-111-41532-9-Chapter06-289.jpg,利用排除法,答案为B

9.设f×=×e×,则极限

为( )

A.

978-7-111-41532-9-Chapter06-291.jpg B.978-7-111-41532-9-Chapter06-292.jpg C.978-7-111-41532-9-Chapter06-293.jpg D.978-7-111-41532-9-Chapter06-294.jpg

因为f×=×e×,所以fN×=×e×+Ne×fN(0)=N.所以978-7-111-41532-9-Chapter06-295.jpg,答案为A

10.设f×)∈C[0,1]且0≤f×1.试证:978-7-111-41532-9-Chapter06-296.jpg

利用积分中值定理,可得至少存在ξ∈[0,1],使得

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