题目
设 f ( x ) 是连续函数 F ( x ) 是 f ( x ) 的原函数,则( ) (A)当 f ( x ) 为奇函数时 F ( x ) 必为 偶函数 ; (B) 当 f ( x ) 为偶函数时 F ( x ) 必为 奇函数 ; (C)当 f ( x ) 为周期函数时 F ( x ) 必为周期 函数 ; (D) 当 f ( x ) 为单调增函数时 F ( x ) 必为单调增函数
设 f ( x ) 是连续函数 F ( x ) 是 f ( x ) 的原函数,则( )
(A)当 f ( x ) 为奇函数时 F ( x ) 必为 偶函数 ;
(B) 当 f ( x ) 为偶函数时 F ( x ) 必为 奇函数 ;
(C)当 f ( x ) 为周期函数时 F ( x ) 必为周期 函数 ;
(D) 当 f ( x ) 为单调增函数时 F ( x ) 必为单调增函数
题目解答
答案
已知
是
的原函数,则
并且
连续。
选项B,设
,则
,我们可以看出
是偶函数,但是
不是奇函数,所以B选项错误。
选项C,设
,则
,我们可以看出
是周期函数,但是
不是周期函数,所以C选项错误。
选项D,设
,则
,我们可以看出
是单调增函数,但是
不是单调增函数,所以D选项错误。
故正确答案是A选项。
解析
考查要点:本题主要考查原函数与被积函数性质之间的关系,涉及奇偶性、周期性、单调性等概念。
解题核心思路:
- 原函数的定义:若$F(x)$是$f(x)$的原函数,则$F'(x) = f(x)$,且$F(x)$连续。
- 性质传递性:需分析$f(x)$的某种性质(奇偶性、周期性、单调性)是否必然导致$F(x)$具有对应性质。
- 反例验证:通过构造具体函数验证选项是否成立,尤其注意积分常数的影响。
破题关键点:
- 奇函数的原函数:若$f(x)$是奇函数,且$F(x)$通过定积分(如$\int_0^x f(t)dt$)定义,则$F(x)$必为偶函数。
- 偶函数的原函数:若$f(x)$是偶函数,其原函数一般包含常数项,无法保证为奇函数。
- 周期函数的原函数:周期函数的原函数可能因累加效应失去周期性。
- 单调函数的原函数:单调增函数的原函数可能先减后增(如二次函数)。
选项A
分析:若$f(x)$为奇函数,则$F(x) = \int_0^x f(t)dt$满足:
- $F(-x) = \int_0^{-x} f(t)dt = -\int_0^x f(-t)dt = -\int_0^x (-f(t))dt = \int_0^x f(t)dt = F(x)$,
因此$F(x)$为偶函数。
结论:选项A正确。
选项B
反例:取$f(x) = \cos x$(偶函数),其原函数$F(x) = \sin x + C$。
- 若$C \neq 0$,则$F(-x) = -\sin x + C \neq -(\sin x + C)$,故$F(x)$不是奇函数。
结论:选项B错误。
选项C
反例:取$f(x) = \cos x + 1$(周期函数),其原函数$F(x) = \sin x + x + C$。
- $\sin x$是周期函数,但$x$不是,故$F(x)$整体无周期性。
结论:选项C错误。
选项D
反例:取$f(x) = x$(单调增函数),其原函数$F(x) = \frac{1}{2}x^2 + C$。
- $F'(x) = x$,当$x < 0$时$F(x)$递减,当$x > 0$时递增,故$F(x)$整体不单调增。
结论:选项D错误。