题目
定积分(int )_(0)^1dfrac (2)({e)^-x+5}dx=_____.
定积分
_____.
题目解答
答案
定积分

故答案为:
解析
考查要点:本题主要考查定积分的计算技巧,特别是通过代数变形和变量替换简化积分表达式的能力。
解题核心思路:
- 分母有理化:将分母中的指数函数通过代数变形转化为更易处理的形式。
- 变量替换法:通过合理的变量代换,将积分转化为基本积分形式。
- 对数积分公式:利用$\int \frac{1}{u} du = \ln|u| + C$直接求解。
破题关键点:
- 分子分母同乘$e^x$,将分母变为$1 + 5e^x$,使积分形式简化。
- 变量代换$u = 1 + 5e^x$,将积分转化为关于$u$的简单对数积分。
步骤1:分母有理化
原积分:
$\int_{0}^{1} \frac{2}{e^{-x} + 5} dx$
将分子分母同乘$e^x$,得:
$\int_{0}^{1} \frac{2e^x}{1 + 5e^x} dx$
步骤2:变量代换
令$u = 1 + 5e^x$,则$du = 5e^x dx$,即$e^x dx = \frac{du}{5}$。
积分变为:
$2 \int \frac{e^x}{1 + 5e^x} dx = 2 \cdot \frac{1}{5} \int \frac{1}{u} du = \frac{2}{5} \ln|u| + C$
步骤3:代入上下限
当$x = 1$时,$u = 1 + 5e^1 = 1 + 5e$;
当$x = 0$时,$u = 1 + 5e^0 = 6$。
因此,定积分结果为:
$\frac{2}{5} \left[ \ln(1 + 5e) - \ln 6 \right] = \frac{2}{5} \ln \left( \frac{1 + 5e}{6} \right)$