题目
34.设函数f(x)为连续函数,且有int_(0)^x^(2)f(t)dt=x^4+x^2,则f(2)=()A. 0B. 2C. 3D. 5
34.设函数f(x)为连续函数,且有$\int_{0}^{x^{2}}f(t)dt=x^{4}+x^{2}$,则f(2)=()
A. 0
B. 2
C. 3
D. 5
题目解答
答案
D. 5
解析
本题主要考察定积分的导数应用及原函数的计算,关键是通过对给定积分等式求导得到函数$f(x)$的表达式,进而计算$f(2)$。
步骤1:对积分等式两边求导,得到$f(x^2)$的表达式
已知$\int_{0}^{x^2}f(t)dt=x^4+x^2$,等式左边是变上限积分,根据变上限积分求导公式:若$F(x)=\int_{a}^{g(x)}f(t)dt$,则$F'(x)=f(g(x))\cdot g'(x)$。
- 左边求导:$\frac{d}{dx}\int_{0}^{x^2}f(t)dt=f(x^2)\cdot\frac{d}{dx}(x^2)=f(x^2)\cdot2x$
- 右边求导:$\frac{d}{dx}(x^4+x^2)=4x^3+2x$
等式两边导数相等,得:
$f(x^2)\cdot2x=4x^3+2x$
步骤2:化简求解$f(u)$的表达式
设$u=x^2$($u\geq0$),则$x=\sqrt{u}$($x\geq0$,不影响结果),代入上式:
$f(u)\cdot2\sqrt{u}=4(\sqrt{u})^3+2\sqrt{u}$
右边化简:$4u\sqrt{u}+2\sqrt{u}=2\sqrt{u}(2u+1)$
两边同除以$2\sqrt{u}$($\sqrt{u}\neq0$),得:
$f(u)=2u+1$
步骤3:计算$f(2)$
将$u=2$代入$f(u)=2u+1$:
$f(2)=2\times2+1=5$