定积分、原函数与微积分基本定理边界

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方法选择

  • 的导数由被积函数在该点的连续性控制;跳跃点应分别计算左右导数。
  • “ 可积”只保证定积分存在,不能保证 有原函数;导函数还必须满足 Darboux 性质。
  • 对分段可导函数积分其导数时,在每个连续分支上分别使用 Newton-Leibniz 公式,跳跃量不能漏掉。
  • 参数进入被积函数而题目只给连续性时,先换元,把参数移到积分上限或区间长度中。

必考

1000 基础篇第8章 22

原题

设 ,其中 表示不超过 的最大整数,则 ____

解析

记 。由积分平均值,

因此 。

1000 基础篇第8章 23

原题

下列命题中不成立的是( ).

(A) 若 连续, , 则 必为 的原函数

(B)若 可积, ,则 在 内存在原函数

(C) 若 连续, 且为奇函数, , 则

(D) 若 连续, 为其周期, 则

解析

A、C、D 均由微积分基本定理、奇函数对称性和周期积分性质得到。

B 不成立。可积函数可能有跳跃间断点,例如阶跃函数;若它存在原函数,它就是某个函数的导函数,而导函数具有 Darboux 性质,不能发生跳跃。选 。

1000 基础篇第9章 23

原题

设 ,且 ,则 .

(A)2

(B)1

(C)0

(D)-1

解析

逐点取极限:

的单点值不影响定积分,因此

选 。

1000 基础篇第9章 24

原题

解析

令 。 在 处有跳跃:,且 ,。应在 的两侧分别使用 Newton-Leibniz 公式:

直接写成 会漏掉跳跃造成的分支断裂。

拓展

1000 基础篇第8章 8

原题

若 是 的一个原函数, 则 .

(A)-1

(B)

(C)

(D)1

解析

由题意, 时,故 。于是

选 。

1000 基础篇第8章 11

原题

设 是实数集上连续的偶函数,在 上有唯一零点 ,且 ,则函数 的严格单调增区间是( ).

(A)

(B)

(C)

(D)

解析

为偶函数,所以 也是零点。由 , 在 附近从负变正;结合负半轴只有零点 ,可得

于于

再由偶性, 于 , 于 。因为 , 的严格单调增区间为 ,选 。

1000 基础篇第9章 17

原题

若函数 ,则 .

(A)0

(B)1

(C)

(D)

解析

在 的邻域内 ,故 。于是

所以 ,选 。

对话补充题

仅给连续性时的参数积分

原题

设,其中 连续,判断 在 处的连续性。

解析

令 。当 时,作换元 :,因此,连续性给出 ,所以,另一方面,

故 在 处连续。原条件没有给出 ,直接对 关于 求导缺少依据;换元后只需使用 的连续性。

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