题目
24.[填空题]int_(-1)^1x^2sin xdx=____
24.[填空题]$\int_{-1}^{1}x^{2}\sin xdx=$____
题目解答
答案
函数 $f(x) = x^2 \sin x$ 满足 $f(-x) = (-x)^2 \sin(-x) = -x^2 \sin x = -f(x)$,故为奇函数。根据定积分性质,奇函数在对称区间 $[-a, a]$ 上的积分为零。因此,
\[
\int_{-1}^{1} x^2 \sin x \, dx = 0.
\]
答案:$\boxed{0}$
解析
考查要点:本题主要考查定积分的性质,特别是奇函数在对称区间上的积分性质。
解题核心思路:
- 判断被积函数的奇偶性:将被积函数分解为基本函数的乘积,分析其奇偶性。
- 应用定积分性质:若被积函数为奇函数,且积分区间为对称区间$[-a, a]$,则积分结果为$0$。
破题关键点:
- 识别奇函数:通过代入$f(-x)$验证被积函数是否满足奇函数的定义。
- 直接应用结论:无需展开计算,直接利用奇函数的积分性质得出结果。
步骤1:判断被积函数的奇偶性
被积函数为$f(x) = x^2 \sin x$,计算$f(-x)$:
$f(-x) = (-x)^2 \sin(-x) = x^2 \cdot (-\sin x) = -x^2 \sin x = -f(x)$
因此,$f(x)$是奇函数。
步骤2:应用定积分性质
根据定积分性质,奇函数在对称区间$[-a, a]$上的积分为零,即:
$\int_{-a}^{a} f(x) \, dx = 0 \quad (\text{当$f(x)$为奇函数时})$
本题中积分区间为$[-1, 1]$,且$f(x)$为奇函数,因此:
$\int_{-1}^{1} x^2 \sin x \, dx = 0$