题目
设F_1(x)、F_2(x)是区间I内连续函数f(x)的两个不同的原函数,且f(x)neq0,则在区间I内必有(……)。A. F_1(x)+F_2(x)=C……B. F_1(x)F_2(x)=C……C. F_1(x)=CF_2(x)……D. F_1(x)-F_2(x)=C……
设$F_1(x)$、$F_2(x)$是区间$I$内连续函数$f(x)$的两个不同的原函数,且$f(x)\neq0$,则在区间$I$内必有(……)。
A. $F_1(x)+F_2(x)=C$……
B. $F_1(x)F_2(x)=C$……
C. $F_1(x)=CF_2(x)$……
D. $F_1(x)-F_2(x)=C$……
题目解答
答案
D. $F_1(x)-F_2(x)=C$……
解析
考查要点:本题主要考查原函数的性质及其相互关系。
解题核心思路:
- 原函数的定义:若$F(x)$是$f(x)$的原函数,则$F'(x) = f(x)$。
- 原函数的差:同一函数$f(x)$的任意两个原函数之差为常数。
- 排除法:通过求导验证各选项是否恒成立,结合$f(x) \neq 0$的条件排除错误选项。
破题关键点:
- 明确原函数的差为常数,直接对应选项D。
- 对其他选项求导后,若导出矛盾或与$f(x) \neq 0$不符,则排除。
选项分析:
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选项A:$F_1(x) + F_2(x) = C$
- 求导得:$F_1'(x) + F_2'(x) = 0 \implies f(x) + f(x) = 0 \implies 2f(x) = 0$。
- 与$f(x) \neq 0$矛盾,排除。
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选项B:$F_1(x)F_2(x) = C$
- 求导得:$F_1'(x)F_2(x) + F_1(x)F_2'(x) = 0 \implies f(x)(F_2(x) + F_1(x)) = 0$。
- 因$f(x) \neq 0$,需$F_1(x) + F_2(x) = 0$,但原函数形式不满足此关系,排除。
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选项C:$F_1(x) = CF_2(x)$
- 求导得:$F_1'(x) = CF_2'(x) \implies f(x) = Cf(x)$。
- 仅当$C=1$时成立,但此时$F_1(x) = F_2(x)$,与“不同原函数”矛盾,排除。
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选项D:$F_1(x) - F_2(x) = C$
- 求导得:$F_1'(x) - F_2'(x) = 0 \implies f(x) - f(x) = 0$,恒成立。
- 符合原函数差为常数的性质,正确。