题目
注 类似地, (1)设f(x)连续且为奇函数,则下列函数中必为偶函数的为 (A.) int_(0)^xdu int_(a)^utf(t)dt. (B.) int_(a)^xdu int_(0)^uf(t)dt. (C.) int_(0)^xdu int_(a)^uf(t)dt. (D.) int_(a)^xdu int_(0)^utf(t)dt.
注 类似地, (1)设f(x)连续且为奇函数,则下列函数中必为偶函数的为 (
A.) $\int_{0}^{x}du \int_{a}^{u}tf(t)dt.$ (
B.) $\int_{a}^{x}du \int_{0}^{u}f(t)dt.$ (
C.) $\int_{0}^{x}du \int_{a}^{u}f(t)dt.$ (
D.) $\int_{a}^{x}du \int_{0}^{u}tf(t)dt.$
A.) $\int_{0}^{x}du \int_{a}^{u}tf(t)dt.$ (
B.) $\int_{a}^{x}du \int_{0}^{u}f(t)dt.$ (
C.) $\int_{0}^{x}du \int_{a}^{u}f(t)dt.$ (
D.) $\int_{a}^{x}du \int_{0}^{u}tf(t)dt.$
题目解答
答案
设 $ f(x) $ 为奇函数,即 $ f(-x) = -f(x) $。我们需要判断选项中哪个函数必为偶函数。
**选项分析:**
- **选项A:** $\int_{0}^{x} du \int_{a}^{u} t f(t) dt$
内层积分 $\int_{a}^{u} t f(t) dt$ 中,$ t f(t) $ 为偶函数(因 $ f(t) $ 奇函数,$ t f(t) $ 偶函数)。但外层积分上下限含 $ a $,结果不一定为偶函数。
- **选项B:** $\int_{a}^{x} du \int_{0}^{u} f(t) dt$
内层积分 $\int_{0}^{u} f(t) dt$ 为奇函数(因 $ f(t) $ 奇函数,积分结果为偶函数,但上下限不对称)。外层积分上下限含 $ a $,结果不一定为偶函数。
- **选项C:** $\int_{0}^{x} du \int_{a}^{u} f(t) dt$
内层积分 $\int_{a}^{u} f(t) dt$ 为奇函数(因 $ f(t) $ 奇函数,积分结果为偶函数,但上下限不对称)。外层积分上下限含 $ a $,结果不一定为偶函数。
- **选项D:** $\int_{a}^{x} du \int_{0}^{u} t f(t) dt$
内层积分 $\int_{0}^{u} t f(t) dt$ 为偶函数(因 $ t f(t) $ 偶函数,积分结果为奇函数,但上下限对称)。当 $ a = 0 $ 时,外层积分 $\int_{0}^{x} du \int_{0}^{u} t f(t) dt$ 为偶函数。
**结论:**
选项D中,当 $ a = 0 $ 时,函数必为偶函数。其他选项均无法保证函数为偶函数。
**答案:** $\boxed{D}$
解析
考查要点:本题主要考查奇偶函数的积分性质及复合积分的奇偶性判断。
解题核心思路:
- 奇偶函数的乘积性质:奇函数乘奇函数为偶函数,奇函数乘偶函数为奇函数。
- 积分的奇偶性:
- 偶函数在对称区间上的积分结果为偶函数;
- 奇函数在对称区间上的积分结果为奇函数;
- 非对称区间积分的结果需通过变量替换判断奇偶性。
- 分层分析:从内层积分到外层积分,逐层判断奇偶性,最终确定整体函数的奇偶性。
破题关键点:
- 选项D的特殊性:内层积分被积函数为偶函数,积分上下限对称(从0到u),结果为奇函数;外层积分下限为0时,积分奇函数结果为偶函数。
选项分析
选项A:$\int_{0}^{x} du \int_{a}^{u} t f(t) dt$
- 内层积分:被积函数$t f(t)$为偶函数(奇函数$t$乘奇函数$f(t)$),但积分上下限为$a$到$u$,不对称,结果不一定是偶函数。
- 外层积分:积分结果无法保证为偶函数。
选项B:$\int_{a}^{x} du \int_{0}^{u} f(t) dt$
- 内层积分:$\int_{0}^{u} f(t) dt$为偶函数(奇函数积分结果为偶函数)。
- 外层积分:积分上下限含$a$,若$a \neq 0$,积分结果不一定是偶函数。
选项C:$\int_{0}^{x} du \int_{a}^{u} f(t) dt$
- 内层积分:$\int_{a}^{u} f(t) dt$为奇函数(奇函数积分结果为偶函数,但积分上下限不对称)。
- 外层积分:积分结果无法保证为偶函数。
选项D:$\int_{a}^{x} du \int_{0}^{u} t f(t) dt$
- 内层积分:被积函数$t f(t)$为偶函数,积分上下限对称(从0到$u$),结果为奇函数$\int_{0}^{u} t f(t) dt$。
- 外层积分:若$a = 0$,积分奇函数结果为偶函数$\int_{0}^{x} du \int_{0}^{u} t f(t) dt$。
- 关键结论:当$a = 0$时,选项D必为偶函数,其他选项无法保证。