题目
25.[判断题]由对称性性和奇偶性得int_(-1)^1(1)/(x)dx=0.A. 对B. 错
25.[判断题]
由对称性性和奇偶性得$\int_{-1}^{1}\frac{1}{x}dx=0.$
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
本题考查定积分的对称性以及反常积分的概念。解题思路是先判断被积函数的奇偶性,再分析积分区间,最后根据反常积分的敛散性来判断该等式是否成立。
- 判断被积函数的奇偶性:
设$f(x)=\frac{1}{x}$,其定义域为$(-\infty,0)\cup(0,+\infty)$关于原点对称。
计算$f(-x)$:
$f(-x)=\frac{1}{-x}=-f(x)$
所以$f(x)=\frac{1}{x}$是奇函数。 - 分析积分 \ \int_{-1}^{1}\frac{1}{x}dx$:
被积函数$f(x)=\frac{1}{x}$在$x = 0$处无定义,所以$\int_{-1}^{1}\frac{1}{x}dx$是反常积分,需要将其拆分为两个反常积分:
$\int_{-1}^{1}\frac{1}{x}dx的前提是\(\int_{-1}^{0}\frac{1}{x}dx$和$\int_{0}^{1}\frac{1}{x}dx$都收敛。
根据反常积分的计算方法,$\int_{-1}^{0}\frac{1}{x}dx=\lim\limits_{a\to0^-}\int_{-1}^{a}\frac{1}{x}dx$,对$\int_{-1}^{a}\frac{1}{x}dx$进行计算:
根据积分公式$\int\frac{1}{x}dx=\ln|x| + C$,可得$\int_{-1}^{a}\frac{1}{x}dx=\ln|a|-\ln|-1|=\ln|a|$。
则$\lim\limits_{a\to0^-}\int_{-1}^{a}\frac{1}{x}dx=\lim\limits_{a\to0^-}\ln|a|=-\infty$,即$\int_{-1}^{0}\frac{1}{x}dx$发散。
因为$\int_{-1}^{0}\frac{1}{x}dx$发散,所以$\int_{-1}^{1}\frac{1}{x}dx$发散,不能得出$\int_{-1}^{1}\frac{1}{x}dx = 0$。