题目
(2)已知函数f(x)=int_(0)^sin xsin t^2dt,g(x)=int_(0)^sin xf(t)dt,则() (A.)f(x)是奇函数,g(x)是奇函数. (B.)f(x)是奇函数,g(x)是偶函数. (C.)f(x)是偶函数,g(x)是偶函数. (D.)f(x)是偶函数,g(x)是奇函数.
(2)已知函数$f(x)=\int_{0}^{\sin x}\sin t^{2}dt$,g(x)=$\int_{0}^{\sin x}f(t)dt$,则() (
A.)f(x)是奇函数,g(x)是奇函数. (
B.)f(x)是奇函数,g(x)是偶函数. (
C.)f(x)是偶函数,g(x)是偶函数. (
D.)f(x)是偶函数,g(x)是奇函数.
A.)f(x)是奇函数,g(x)是奇函数. (
B.)f(x)是奇函数,g(x)是偶函数. (
C.)f(x)是偶函数,g(x)是偶函数. (
D.)f(x)是偶函数,g(x)是奇函数.
题目解答
答案
为了确定函数 $ f(x) $ 和 $ g(x) $ 的奇偶性,我们需要分别分析它们的性质。
### 步骤1:分析 $ f(x) $ 的奇偶性
函数 $ f(x) $ 定义为:
\[ f(x) = \int_{0}^{\sin x} \sin t^2 \, dt \]
首先,考虑 $ f(-x) $:
\[ f(-x) = \int_{0}^{\sin(-x)} \sin t^2 \, dt \]
由于 $ \sin(-x) = -\sin x $,所以:
\[ f(-x) = \int_{0}^{-\sin x} \sin t^2 \, dt \]
为了简化这个积分,我们使用换元法。令 $ u = -t $,则 $ du = -dt $。当 $ t = 0 $ 时, $ u = 0 $;当 $ t = -\sin x $ 时, $ u = \sin x $。因此,积分变为:
\[ f(-x) = \int_{0}^{\sin x} \sin (-u)^2 \, (-du) \]
由于 $ \sin (-u)^2 = \sin u^2 $,所以:
\[ f(-x) = \int_{0}^{\sin x} \sin u^2 \, (-du) = -\int_{0}^{\sin x} \sin u^2 \, du \]
\[ f(-x) = -f(x) \]
因此, $ f(x) $ 是奇函数。
### 步骤2:分析 $ g(x) $ 的奇偶性
函数 $ g(x) $ 定义为:
\[ g(x) = \int_{0}^{\sin x} f(t) \, dt \]
首先,考虑 $ g(-x) $:
\[ g(-x) = \int_{0}^{\sin(-x)} f(t) \, dt \]
由于 $ \sin(-x) = -\sin x $,所以:
\[ g(-x) = \int_{0}^{-\sin x} f(t) \, dt \]
同样,我们使用换元法。令 $ u = -t $,则 $ du = -dt $。当 $ t = 0 $ 时, $ u = 0 $;当 $ t = -\sin x $ 时, $ u = \sin x $。因此,积分变为:
\[ g(-x) = \int_{0}^{\sin x} f(-u) \, (-du) \]
由于 $ f(u) $ 是奇函数,所以 $ f(-u) = -f(u) $。因此:
\[ g(-x) = \int_{0}^{\sin x} (-f(u)) \, (-du) \]
\[ g(-x) = \int_{0}^{\sin x} f(u) \, du \]
\[ g(-x) = g(x) \]
因此, $ g(x) $ 是偶函数。
### 结论
根据以上分析, $ f(x) $ 是奇函数, $ g(x) $ 是偶函数。因此,正确答案是:
\[
\boxed{B}
\]
解析
考查要点:本题主要考查函数奇偶性的判断,涉及变上限积分的性质及变量替换技巧。
解题核心思路:
- 判断$f(x)$的奇偶性:通过计算$f(-x)$,结合积分变量替换,分析其与$f(x)$的关系。
- 判断$g(x)$的奇偶性:利用$f(x)$的奇偶性,再次通过变量替换,分析$g(-x)$与$g(x)$的关系。
破题关键点:
- 奇函数定义:$f(-x) = -f(x)$。
- 偶函数定义:$f(-x) = f(x)$。
- 积分变量替换:通过调整积分上下限和变量符号,简化表达式。
分析$f(x)$的奇偶性
-
计算$f(-x)$:
$f(-x) = \int_{0}^{\sin(-x)} \sin t^2 \, dt = \int_{0}^{-\sin x} \sin t^2 \, dt$ -
变量替换:令$u = -t$,则$du = -dt$,积分上下限变为$u: 0 \to \sin x$:
$f(-x) = \int_{0}^{\sin x} \sin(-u)^2 \cdot (-du) = -\int_{0}^{\sin x} \sin u^2 \, du = -f(x)$ -
结论:$f(-x) = -f(x)$,故$f(x)$是奇函数。
分析$g(x)$的奇偶性
-
计算$g(-x)$:
$g(-x) = \int_{0}^{\sin(-x)} f(t) \, dt = \int_{0}^{-\sin x} f(t) \, dt$ -
变量替换:令$u = -t$,则$du = -dt$,积分上下限变为$u: 0 \to \sin x$:
$g(-x) = \int_{0}^{\sin x} f(-u) \cdot (-du) = \int_{0}^{\sin x} (-f(u)) \cdot (-du) = \int_{0}^{\sin x} f(u) \, du = g(x)$ -
结论:$g(-x) = g(x)$,故$g(x)$是偶函数。