题目
判断题(共20题,100.0分)38. (5.0分)int1/x dx=ln|x|+C对所有x≠0成立。A 对B 错
判断题(共20题,100.0分)
38. (5.0分)
$\int1/x dx=ln|x|+C$对所有x≠0成立。
A 对
B 错
题目解答
答案
为了判断陈述 $\int \frac{1}{x} \, dx = \ln|x| + C$ 对所有 $x \neq 0$ 是否成立,我们需要分析函数 $\frac{1}{x}$ 的积分以及绝对值在对数中的必要性。
1. **理解函数和积分:**
函数 $\frac{1}{x}$ 对于所有 $x \neq 0$ 都有定义。这意味着函数在两个区间内有定义:$(-\infty, 0)$ 和 $(0, \infty)$。
2. **在 $(0, \infty)$ 上的积分:**
对于 $x > 0$,函数 $\frac{1}{x}$ 的积分是 $\ln x + C$。这是因为自然对数函数 $\ln x$ 对于正数 $x$ 有定义,且其导数是 $\frac{1}{x}$。
3. **在 $(- \infty, 0)$ 上的积分:**
对于 $x < 0$,函数 $\frac{1}{x}$ 的积分是 $\ln(-x) + C$。这是因为 $-x$ 是正数,自然对数 $\ln(-x)$ 有定义,且其导数是 $\frac{1}{x}$(通过链式法则)。
4. **使用绝对值结合结果:**
为了将这两个结果合并为一个表达式,我们使用绝对值函数。表达式 $\ln|x|$ 覆盖了 $x > 0$ 和 $x < 0$ 的两种情况:
- 如果 $x > 0$,则 $|x| = x$,所以 $\ln|x| = \ln x$。
- 如果 $x < 0$,则 $|x| = -x$,所以 $\ln|x| = \ln(-x)$。
因此,$\int \frac{1}{x} \, dx = \ln|x| + C$ 对于所有 $x \neq 0$ 都成立。
5. **结论:**
陈述 $\int \frac{1}{x} \, dx = \ln|x| + C$ 对所有 $x \neq 0$ 是正确的。
答案是 $\boxed{A}$。
解析
步骤 1:理解函数和积分
函数 $\frac{1}{x}$ 对于所有 $x \neq 0$ 都有定义。这意味着函数在两个区间内有定义:$(-\infty, 0)$ 和 $(0, \infty)$。
步骤 2:在 $(0, \infty)$ 上的积分
对于 $x > 0$,函数 $\frac{1}{x}$ 的积分是 $\ln x + C$。这是因为自然对数函数 $\ln x$ 对于正数 $x$ 有定义,且其导数是 $\frac{1}{x}$。
步骤 3:在 $(- \infty, 0)$ 上的积分
对于 $x < 0$,函数 $\frac{1}{x}$ 的积分是 $\ln(-x) + C$。这是因为 $-x$ 是正数,自然对数 $\ln(-x)$ 有定义,且其导数是 $\frac{1}{x}$(通过链式法则)。
步骤 4:使用绝对值结合结果
为了将这两个结果合并为一个表达式,我们使用绝对值函数。表达式 $\ln|x|$ 覆盖了 $x > 0$ 和 $x < 0$ 的两种情况:
- 如果 $x > 0$,则 $|x| = x$,所以 $\ln|x| = \ln x$。
- 如果 $x < 0$,则 $|x| = -x$,所以 $\ln|x| = \ln(-x)$。
因此,$\int \frac{1}{x} \, dx = \ln|x| + C$ 对于所有 $x \neq 0$ 都成立。
步骤 5:结论
陈述 $\int \frac{1}{x} \, dx = \ln|x| + C$ 对所有 $x \neq 0$ 是正确的。
函数 $\frac{1}{x}$ 对于所有 $x \neq 0$ 都有定义。这意味着函数在两个区间内有定义:$(-\infty, 0)$ 和 $(0, \infty)$。
步骤 2:在 $(0, \infty)$ 上的积分
对于 $x > 0$,函数 $\frac{1}{x}$ 的积分是 $\ln x + C$。这是因为自然对数函数 $\ln x$ 对于正数 $x$ 有定义,且其导数是 $\frac{1}{x}$。
步骤 3:在 $(- \infty, 0)$ 上的积分
对于 $x < 0$,函数 $\frac{1}{x}$ 的积分是 $\ln(-x) + C$。这是因为 $-x$ 是正数,自然对数 $\ln(-x)$ 有定义,且其导数是 $\frac{1}{x}$(通过链式法则)。
步骤 4:使用绝对值结合结果
为了将这两个结果合并为一个表达式,我们使用绝对值函数。表达式 $\ln|x|$ 覆盖了 $x > 0$ 和 $x < 0$ 的两种情况:
- 如果 $x > 0$,则 $|x| = x$,所以 $\ln|x| = \ln x$。
- 如果 $x < 0$,则 $|x| = -x$,所以 $\ln|x| = \ln(-x)$。
因此,$\int \frac{1}{x} \, dx = \ln|x| + C$ 对于所有 $x \neq 0$ 都成立。
步骤 5:结论
陈述 $\int \frac{1}{x} \, dx = \ln|x| + C$ 对所有 $x \neq 0$ 是正确的。