题目
8. 若int f(x)dx=F(x)+c,则int f(3x-2)dx=_____.
8. 若$\int f(x)dx=F(x)+c$,则$\int f(3x-2)dx=$_____.
题目解答
答案
设 $u = 3x - 2$,则 $du = 3dx$,即 $dx = \frac{1}{3}du$。代入原积分得:
\[
\int f(3x-2)dx = \int f(u) \cdot \frac{1}{3}du = \frac{1}{3} \int f(u)du
\]
由已知 $\int f(x)dx = F(x) + C$,得 $\int f(u)du = F(u) + C$。将 $u = 3x - 2$ 代回:
\[
\frac{1}{3} \int f(u)du = \frac{1}{3}F(3x-2) + C
\]
**答案:** $\boxed{\frac{1}{3}F(3x-2) + C}$
解析
考查要点:本题主要考查不定积分的换元法应用,特别是如何处理被积函数中的线性变换。
解题核心思路:通过变量代换将复杂积分转化为已知形式。关键在于选择适当的代换变量,将被积函数中的线性表达式替换为新变量,从而利用已知积分结果。
破题关键点:
- 设代换变量:令$u = 3x - 2$,将原积分中的$3x-2$整体替换为$u$。
- 计算微分关系:通过$du = 3dx$,得到$dx = \frac{1}{3}du$,调整积分中的系数。
- 代入已知积分结果:利用已知$\int f(u)du = F(u) + C$,将结果回代为关于$x$的表达式。
步骤1:变量代换
设$u = 3x - 2$,则微分关系为:
$du = 3dx \quad \Rightarrow \quad dx = \frac{1}{3}du$
步骤2:改写积分表达式
将原积分中的$3x-2$替换为$u$,并代入$dx$的表达式:
$\int f(3x-2)dx = \int f(u) \cdot \frac{1}{3}du = \frac{1}{3} \int f(u)du$
步骤3:利用已知积分结果
根据题目条件$\int f(x)dx = F(x) + C$,可得:
$\int f(u)du = F(u) + C$
步骤4:回代变量并整理结果
将$u = 3x - 2$代入,得到最终结果:
$\frac{1}{3}F(3x-2) + C$