题目
1 设函数f(x)在闭区间[0,2]上连续,varphi(x)=int_(0)^x^(2)f(t)dt,则varphi^prime(1)=_.A. f(1)B. 2f(1)C. f'(1)D. 2f'(1)
1 设函数f(x)在闭区间[0,2]上连续,$\varphi(x)=\int_{0}^{x^{2}}f(t)dt$,则$\varphi^{\prime}(1)=\_\.$
A. f(1)
B. 2f(1)
C. f'(1)
D. 2f'(1)
题目解答
答案
B. 2f(1)
解析
本题考查变上限积分求导的知识点。解题思路是先根据变上限积分求导法则求出$\varphi(x)$的导数$\varphi^{\prime}(x)$,再将$x = 1$代入$\varphi^{\prime}(x)$中计算出$\varphi^{\prime}(1)$的值。
已知$\varphi(x)=\int_{0}^{x^{2}}f(t)dt$,令$u = x^2$,则$\varphi(x)$可看作是由$F(u)=\int_{0}^{u}f(t)dt$与$u = x^2$复合而成的函数。
根据复合函数求导法则$\frac{d\varphi}{dx}=\frac{d\varphi}{du}\cdot\frac{du}{dx}$,以及变上限积分求导公式$\frac{d}{du}\int_{a}^{u}f(t)dt = f(u)$,对$\varphi(x)$求导:
- 先对$F(u)=\int_{0}^{u}f(t)dt$关于$u$求导,可得$\frac{dF}{du}=f(u)$。
- 再对$u = x^2$关于$x$求导,根据求导公式$(x^n)^\prime=nx^{n - 1}$,可得$\frac{du}{dx}=2x$。
将上述结果代入复合函数求导法则中,可得$\varphi^{\prime}(x)=\frac{d\varphi}{dx}=\frac{d\varphi}{du}\cdot\frac{du}{dx}=f(u)\cdot2x$,把$u = x^2$代回,得到$\varphi^{\prime}(x)=2xf(x^2)$。
最后将$x = 1$代入$\varphi^{\prime}(x)$中,可得$\varphi^{\prime}(1)=2\times1\times f(1^2)=2f(1)$。