题目
5.设函数 (x)=cos x, 则 (int )_(0)^dfrac (pi {2)}xf'(x)dx= ()-|||-【】-|||-A.0 B 1 C -1 D dfrac (1)(2)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查分部积分法的应用,以及定积分的计算能力。
解题思路:被积函数为$x f'(x)$,其中$f(x)=\cos x$,因此$f'(x)=-\sin x$。直接积分较复杂,需通过分部积分法简化。
关键点:
- 选择分部积分中的$u$和$dv$:设$u = x$,则$du = dx$;设$dv = f'(x)dx = -\sin x dx$,则$v = \cos x$。
- 分部积分公式:$\int u \, dv = uv - \int v \, du$,代入后化简表达式。
- 代入上下限:注意计算边界值时,$\cos \frac{\pi}{2} = 0$和$\sin \frac{\pi}{2} = 1$的特殊值。
分部积分法应用:
-
设定变量:
- $u = x \quad \Rightarrow \quad du = dx$
- $dv = f'(x)dx = -\sin x dx \quad \Rightarrow \quad v = \cos x$
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应用分部积分公式:
$\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} x f'(x) dx = \left. x \cos x \right|_{0}^{\frac{\pi}{2}} - \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos x dx$ -
计算第一项:
- 当$x = \frac{\pi}{2}$时,$\cos \frac{\pi}{2} = 0$,故$\frac{\pi}{2} \cdot 0 = 0$。
- 当$x = 0$时,$\cos 0 = 1$,故$0 \cdot 1 = 0$。
- 因此,$\left. x \cos x \right|_{0}^{\frac{\pi}{2}} = 0 - 0 = 0$。
-
计算第二项积分:
$\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos x dx = \left. \sin x \right|_{0}^{\frac{\pi}{2}} = \sin \frac{\pi}{2} - \sin 0 = 1 - 0 = 1$ -
合并结果:
$0 - 1 = -1$