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数学
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28/50单选题(2分) 设int(1)/(5x)dx=,则曲线ln|5x|+C在区间(1)/(5)ln|5x|+C内沿x轴正向()A. 单增且凸B. 单减且凸C. 单增且凹D. 单减且凹

28/50单选题(2分) 设$\int\frac{1}{5x}dx=$,则曲线$ln|5x|+C$在区间$\frac{1}{5}ln|5x|+C$内沿x轴正向()

A. 单增且凸

B. 单减且凸

C. 单增且凹

D. 单减且凹

题目解答

答案

A. 单增且凸

解析

本题考查不定积分的计算以及函数单调性与凹凸性的判断。解题核心在于:

  1. 正确计算积分 $\int \frac{1}{5x} \, dx$,得到原函数;
  2. 求导分析单调性:通过一阶导数的符号判断函数在$x>0$时的增减趋势;
  3. 求二阶导数分析凹凸性:通过二阶导数的符号判断函数的凹凸性。

步骤1:计算积分

积分 $\int \frac{1}{5x} \, dx$ 的计算过程如下:
$\int \frac{1}{5x} \, dx = \frac{1}{5} \int \frac{1}{x} \, dx = \frac{1}{5} \ln |x| + C = \frac{1}{5} \ln |5x| + C'$
(注:$\ln |5x| = \ln 5 + \ln |x|$,常数项可合并到$C$中)

步骤2:分析单调性

设函数 $f(x) = \frac{1}{5} \ln |5x| + C$,求一阶导数:
$f'(x) = \frac{1}{5} \cdot \frac{1}{x} \cdot 5 = \frac{1}{x}$
当 $x > 0$ 时,$f'(x) = \frac{1}{x} > 0$,说明函数在$x>0$区间单调递增。

步骤3:分析凹凸性

求二阶导数:
$f''(x) = \frac{d}{dx} \left( \frac{1}{x} \right) = -\frac{1}{x^2}$
当 $x > 0$ 时,$f''(x) = -\frac{1}{x^2} < 0$,说明函数在$x>0$区间凸。

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