对称性、奇偶性、周期性与加权中心

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方法选择

  • 区间 关于中点 对称时,把 与 配对。
  • 周期函数的整周期积分与起点无关;带权因子 时,先求一周期的加权中心,再分段平移。
  • 比较正负振荡积分时,将负半波平移到正半波,比较配对后的权函数大小。
  • 反三角函数、指数函数出现互补关系时,优先检查 是否为常数。

必考

880 第3章基础选择 8

原题

设 则

A.

B.

C.

D.

解析

令 。由于 ,,又有,并令 可得 ,所以 。故 ,选 。

880 第3章基础填空 6

原题

____.

解析

以 为周期,其周期平均值为

880 第3章综合解答 15

原题

设 是连续的偶函数, 函数 连续, 且满足 .

(I)证明:

(Ⅱ) 计算 .

解析

(I)记左端积分为 。作代换 ,利用 和 ,得,与原式相加:,(Ⅱ)取 、,由(I)

880 第3章综合解答 29

原题

设 在 内连续,且满足 .

(I)证明: ( 为正整数);

(Ⅱ) 计算 .

解析

记 ,。令 ,利用 ,得到 ,故 。

将 分成 个周期:

对 ,有 、,所以

1000 基础篇第8章 10

原题

设 是 上可导的奇函数, 任意的 , 均有 , , 则以下是偶函数的是().

(A)

(B)

(C)

(D)

解析

由奇性和 ,有 。在关系式中取 ,得 ,从而 。

为奇函数, 为偶函数。选项 A 的被积函数是奇函数,所以从 到 的积分是偶函数。选 。

1000 基础篇第8章 20

原题

设 ,则有( ).

(A)

(B)

(C)

(D)

解析

按奇偶性:; 中第一项积分为 ,第二项严格为正,所以 ; 中 的积分为 ,而 的积分严格为负,所以 。因此,选 。

1000 基础篇第9章 9

原题

设连续函数 满足 , ,则 ____.

解析

在 上积分函数方程:

已知第二项为 ,故答案为 。

1000 基础篇第9章 14

原题

若连续周期函数 (不恒为常数) 对任何 恒有 成立, 则 的周期是( ).

(A)7

(B)8

(C)9

(D)10

解析

对恒等式关于 求导:,令 ,得 ,故 是其周期,选 。

1000 基础篇第11章 3

原题

设 为连续函数, , 证明: 以 为周期的充分必要条件是任给常数 , 为常数.

解析

若 以 为周期,则,与 无关。

反之,设 为常数。连续性保证,故 对任意 成立, 以 为周期。

1000 强化篇第8章 4

原题

,则( ).

(A)

(B)

(C)

(D)

解析

令 ,可得 。又,所以 。

将 的后半段平移配对:,因此 ,选 。

1000 强化篇第8章 5

原题

设 , 则( ).

(A) (B) (C) (D)

解析

的被积函数恒正,所以 。对 令 :

选 。

1000 强化篇第9章 6

原题

已知 是连续的偶函数, 且 , 则 ____.

解析

令 :

为偶函数, 为奇函数,故上式等于

1000 强化篇第9章 7

原题

已知 连续,,,则 ____。

解析

令 ,函数关系化为 。在 上积分:

故 。

1000 强化篇第9章 9

原题

设 是以2为周期的连续函数, , 是过点 和 的直线,则 .

(A)-2

(B) -1

(C)1

(D)2

解析

直线 。令 :, 含两个完整周期,所以该积分为 ,选 。

1000 强化篇第9章 12

原题

求 .

解析

将 与 配对:

1000 强化篇第9章 26

原题

。

(A)1

(B)3

(C)

(D)

解析

令 ,区间变为 。设,则 。因此,选 。

拓展

880 第3章基础解答 5

原题

求下列积分:

(I)

(Ⅱ)

(Ⅲ)

(IV)

解析

逐项利用奇偶性:

(IV)中第二项为奇函数。令 ,则,故

1000 基础篇第8章 19

原题

设 为 上可导的奇函数, 则下列函数为奇函数的是().

(A)

(B)

(C)

(D)

解析

为奇函数,故 为偶函数。偶函数从 到 的积分为奇函数,所以选项 D为奇函数。其余选项分别为偶函数或奇偶混合,选 。

1000 基础篇第9章 25

原题

解析

在 上 ,故

1000 基础篇第9章 26

原题

解析

令 ,再利用被积函数的偶性:

分部积分得

1000 基础篇第9章 28

原题

解析

为奇函数,且也是奇函数,故积分为 。

对话补充题

对称图形的积分重心

原题

设 在 上连续,且 的图形关于直线 对称。证明。

解析

对称性给出 。记左端为 ,令 :,与原式相加,得到,结论成立。

补充题

偶分母先消去奇部分

原题

求,

解析

,分母是偶函数。分子中的给出奇函数,积分为,所以,令:

对称换元消去线性因子

原题

求,

解析

令,利用、,与原式相加:,再令:

因此。

小数部分函数的长期平均

原题

设,求,

解析

以为周期,且。令,则

又且,故极限为。长期平均等于单周期平均,末段只产生有界余量。

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