题目
2.(2.0分)奇函数f(x)在[-a,a]上连续,则int_(-a)^af(x)dx=0.()A. 对B. 错
2.(2.0分)
奇函数f(x)在[-a,a]上连续,则$\int_{-a}^{a}f(x)dx=0$.
()
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考查奇函数在对称区间上的的定积分性质。解题思路思路是利用定积分的区间可加性将$\int_{-a}^{a}f(x)dx$拆分成两部分,再通过换元法对其中一部分进行变换,最后结合奇函数的性质得出结果。
- 利用定积分区间可加性拆分积分拆分:
根据定积分的区间可加性,对于任意实数$c$,有$\int_{b}^{d}f(x)}dx = \int_{b}^{c}f(x)dx + \int_{c}^{d}f(x)dx$。
令$c = 0$,则$\int_{-a}^{a}f(x)dx=\int_{-a}^{0}f未还未还}f(x)dx+\int_{0}^{a}f(x)dx$。 - 对$\int_{-a}^{0}f(x)dx$进行换元:
设$t=-x$,则$dt=-dx=-dt$。
当$x = -a$时,$t = -(-a)=a$;当$)时,\(t = 0$。
那么$\int_{-a}^{0}f(x)dx=\int_{a}^{0}f(-t)(-dt)$。
根据定积分的性质$\int_{b}^{c}kf(x)dx=k\int_{b}^{c}f(x)dx$($k$为常数),可得$\int_{a}^{0}f(-t)(-dt)=\int_{0}^{a}f(-t)dt$。
因为$f(x)$是奇函数,所以$f(-t)=-f(t)$,则$\int_{0}^{a}f(-t)dt=\int_{0}^{a}-f(t)dt$。
又因为定积分与积分变量的符号无关,即$\int_{0}^{a}-f(t)dt=\int_{0}^{a}-f(x)dx$。 - 计算$\int_{-a}^{a}f(x)dx$:
将$\int_{-a}^{0}f(x)dx=\int_{0}^{a}-f(x)dx$代入$\int_{-a}^{a}f(x)dx=\int_{-a}^{0}f(x)dx+\int_{0}^{a}f(x)dx$中,可得:
$\int_{-a}^{a}f(x)dx=\int_{0}^{a}-f(x)dx+\int_{0}^{a}f(x)dx$。
根据定积分的性质$\int_{b}^{c}f(x)dx+\int_{b}^{c}g(x)dx=\int_{b}^{c}[f(x)+g(x)]dx$,则$\int_{0}^{a}-f(x)dx+\int_{0}^{a}f(x)dx=\int_{0}^{a}[-f(x)+f(x)]dx=\int_{0}^{a}0dx$。
而$\int_{0}^{a}0dx = 0$,所以$\int_{-a}^{a}f(x)dx = 0$。