题目
一、单选题(共50题,100.0分) 44.(单选题,2.0分) 设f(x)是连续函数,F(x)=int_(0)^xxf(t)dt,则F^prime(x)=() A. xf(x) B. int_(0)^xf(t)dt C. xf(x)+int_(0)^xf(t)dt D. f(x)
一、单选题(共50题,100.0分) 44.(单选题,2.0分) 设f(x)是连续函数,$F(x)=\int_{0}^{x}xf(t)dt$,则$F^{\prime}(x)=()$
A. $xf(x)$
B. $\int_{0}^{x}f(t)dt$
C. $xf(x)+\int_{0}^{x}f(t)dt$
D. $f(x)$
A. $xf(x)$
B. $\int_{0}^{x}f(t)dt$
C. $xf(x)+\int_{0}^{x}f(t)dt$
D. $f(x)$
题目解答
答案
将 $ F(x) $ 重写为 $ F(x) = x \int_{0}^{x} f(t) \, dt $。
应用乘积法则求导:
\[
F'(x) = \left( x \int_{0}^{x} f(t) \, dt \right)' = \int_{0}^{x} f(t) \, dt + x \cdot f(x)
\]
其中,$ \left( \int_{0}^{x} f(t) \, dt \right)' = f(x) $ 由微积分基本定理得出。
答案:$\boxed{C}$
解析
考查要点:本题主要考查变上限积分的求导法则以及乘积法则的应用。
解题核心思路:
题目中的函数$F(x)$是$x$与变上限积分$\int_{0}^{x}f(t)dt$的乘积,因此需要先识别出乘积结构,再分别对两个因子求导,最后结合乘积法则得到结果。
破题关键点:
- 正确拆分函数结构:将$F(x)$写成$x \cdot \int_{0}^{x}f(t)dt$的形式。
- 应用乘积法则:对$x$和$\int_{0}^{x}f(t)dt$分别求导后相加。
- 变上限积分求导:利用微积分基本定理,$\frac{d}{dx}\int_{0}^{x}f(t)dt = f(x)$。
将$F(x)$改写为乘积形式:
$F(x) = x \cdot \int_{0}^{x}f(t)dt$
应用乘积法则:
若$u(x) = x$,$v(x) = \int_{0}^{x}f(t)dt$,则
$F'(x) = u'(x)v(x) + u(x)v'(x)$
分步计算:
-
求$u'(x)$:
$u'(x) = \frac{d}{dx}x = 1$ -
求$v'(x)$:
根据微积分基本定理,
$v'(x) = \frac{d}{dx}\int_{0}^{x}f(t)dt = f(x)$ -
代入乘积法则:
$F'(x) = 1 \cdot \int_{0}^{x}f(t)dt + x \cdot f(x)$
最终结果:
$F'(x) = \int_{0}^{x}f(t)dt + x f(x)$