题目
设=(int )_(-dfrac {pi )(2)}^dfrac (pi {2)}dfrac (sin x)(1+{x)^2}(cos )^4xdx, =(int )_(-dfrac {pi )(2)}^dfrac (pi {2)}((sin )^3x+(cos )^4x)dx, =(int )_(-dfrac {pi )(2)}^dfrac (pi {2)}((x)^2(sin )^3x-(cos )^4x)dx,-|||-则有-|||-(A) lt Plt M (B) lt Plt N-|||-(C) lt Mlt P (D) lt Mlt N
设
题目解答
答案
解析:

解析
考查要点:本题主要考查定积分的奇偶性性质及其应用,通过分析被积函数的奇偶性简化积分计算,进而比较积分值的大小。
解题核心思路:
- 判断被积函数的奇偶性:利用对称区间积分的性质,奇函数在对称区间积分结果为0,偶函数积分可转化为两倍非负区间的积分。
- 简化积分表达式:根据奇偶性拆分被积函数,快速确定积分值的正负或具体形式。
- 比较积分值大小:结合奇偶性分析结果,直接比较各积分的符号和相对大小。
破题关键点:
- M的被积函数为奇函数,积分结果为0。
- N的被积函数中奇函数部分积分为0,偶函数部分积分结果为正。
- P的被积函数中奇函数部分积分为0,偶函数部分积分结果为负。
分析M的积分
被积函数为 $\dfrac{\sin x}{1+x^2} \cos^4 x$:
- $\sin x$ 是奇函数,$\cos^4 x$ 是偶函数,$1+x^2$ 是偶函数。
- 奇函数乘以偶函数仍为奇函数,再除以偶函数仍为奇函数。
- 因此,$M = \int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \text{奇函数} \, dx = 0$。
分析N的积分
被积函数为 $\sin^3 x + \cos^4 x$:
- $\sin^3 x$ 是奇函数,积分结果为0。
- $\cos^4 x$ 是偶函数,积分可转化为 $2\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos^4 x \, dx$。
- $\cos^4 x$ 在 $[0, \frac{\pi}{2}]$ 上恒正,故 $N > 0$。
分析P的积分
被积函数为 $x^2 \sin^3 x - \cos^4 x$:
- $x^2 \sin^3 x$ 是奇函数(偶函数乘奇函数),积分结果为0。
- $-\cos^4 x$ 是偶函数,积分可转化为 $-2\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos^4 x \, dx$。
- $\cos^4 x$ 在 $[0, \frac{\pi}{2}]$ 上恒正,故 $P < 0$。
比较大小
- $P < 0$,$M = 0$,$N > 0$,故 $P < M < N$。