题目
定积分(int )_(0)^1|2x-1|dx= .
定积分
.
题目解答
答案
解:
解析
考查要点:本题主要考查定积分中绝对值函数的处理方法,即通过分段积分来消除绝对值符号的影响。
解题核心思路:
- 确定绝对值函数的分段点:找到使被积函数内部表达式为零的$x$值,即$2x - 1 = 0$,解得$x = \frac{1}{2}$。
- 分段积分:将积分区间$[0,1]$拆分为$[0, \frac{1}{2}]$和$[\frac{1}{2}, 1]$,在每个子区间内根据绝对值函数的正负性去掉绝对值符号,转化为普通函数积分。
- 分别计算并求和:对两个子区间分别积分后相加,得到最终结果。
步骤1:确定分段点
令$2x - 1 = 0$,解得$x = \frac{1}{2}$,因此积分区间分为$[0, \frac{1}{2}]$和$[\frac{1}{2}, 1]$。
步骤2:分段处理绝对值函数
- 当$x \in [0, \frac{1}{2}]$时,$2x - 1 \leq 0$,故$|2x - 1| = -(2x - 1) = 1 - 2x$。
- 当$x \in [\frac{1}{2}, 1]$时,$2x - 1 \geq 0$,故$|2x - 1| = 2x - 1$。
步骤3:分别计算两个子区间的积分
-
积分区间$[0, \frac{1}{2}]$
$\int_{0}^{\frac{1}{2}} (1 - 2x) \, dx = \left[ x - x^2 \right]_{0}^{\frac{1}{2}} = \left( \frac{1}{2} - \left( \frac{1}{2} \right)^2 \right) - (0 - 0) = \frac{1}{4}$ -
积分区间$[\frac{1}{2}, 1]$
$\int_{\frac{1}{2}}^{1} (2x - 1) \, dx = \left[ x^2 - x \right]_{\frac{1}{2}}^{1} = \left( 1^2 - 1 \right) - \left( \left( \frac{1}{2} \right)^2 - \frac{1}{2} \right) = 0 - \left( -\frac{1}{4} \right) = \frac{1}{4}$
步骤4:合并结果
将两个子区间的积分结果相加:
$\frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}$