题目
题型说明:17.(5.0分)int_(-3)^3ln(3+x)/(3-x)dx=
题型说明:
17.(5.0分)$\int_{-3}^{3}\ln\frac{3+x}{3-x}dx=$
题目解答
答案
令 $f(x) = \ln \frac{3+x}{3-x}$,则
\[
f(-x) = \ln \frac{3-x}{3+x} = -\ln \frac{3+x}{3-x} = -f(x),
\]
故 $f(x)$ 为奇函数。
由于积分区间 $[-3, 3]$ 关于原点对称,根据奇函数在对称区间上的积分性质,
\[
\int_{-3}^{3} \ln \frac{3+x}{3-x} \, dx = 0.
\]
答案:$\boxed{0}$
解析
考查要点:本题主要考查奇函数在对称区间上的积分性质的应用,以及函数奇偶性的判断。
解题核心思路:
- 判断被积函数的奇偶性:通过代入$-x$,验证函数是否满足奇函数或偶函数的定义。
- 应用积分性质:若函数为奇函数,且积分区间关于原点对称,则积分结果为$0$。
破题关键点:
- 奇函数的定义:$f(-x) = -f(x)$。
- 积分区间对称性:$[-3, 3]$关于原点对称,直接决定积分结果。
步骤1:判断函数奇偶性
令$f(x) = \ln \frac{3+x}{3-x}$,计算$f(-x)$:
$f(-x) = \ln \frac{3+(-x)}{3-(-x)} = \ln \frac{3-x}{3+x} = \ln \left( \frac{3+x}{3-x} \right)^{-1} = -\ln \frac{3+x}{3-x} = -f(x).$
因此,$f(x)$是奇函数。
步骤2:应用积分性质
由于积分区间$[-3, 3]$关于原点对称,且被积函数为奇函数,根据奇函数在对称区间上的积分性质:
$\int_{-a}^{a} f(x) \, dx = 0 \quad (\text{当$f(x)$为奇函数时}).$
直接得:
$\int_{-3}^{3} \ln \frac{3+x}{3-x} \, dx = 0.$