题目
2025年春季学期期末考试 (单选题,2分) int_(0)^1e^sqrt(x)dx= ( )。A. 0B. 2C. 1D. 3
2025年春季学期期末考试 (单选题,2分) $\int_{0}^{1}e^{\sqrt{x}}dx=$ ( )。
A. 0
B. 2
C. 1
D. 3
题目解答
答案
B. 2
解析
考查要点:本题主要考查定积分的计算,涉及换元积分法和分部积分法的综合应用。
解题核心思路:
- 换元法:通过令$u = \sqrt{x}$,将原积分转化为关于$u$的积分,简化被积函数。
- 分部积分法:对转化后的积分进一步拆分,利用分部积分公式降低计算复杂度。
破题关键点:
- 选择恰当的代换变量,将根号消去,使积分形式更易处理。
- 合理拆分分部积分中的$u$和$dv$,确保积分过程简化。
步骤1:变量代换
令$u = \sqrt{x}$,则$x = u^2$,$dx = 2u \, du$。积分上下限变为$u: 0 \to 1$。原积分变形为:
$\int_{0}^{1} e^{\sqrt{x}} \, dx = \int_{0}^{1} e^u \cdot 2u \, du = 2 \int_{0}^{1} u e^u \, du$
步骤2:分部积分法
设$v = u$,$dw = e^u \, du$,则$dv = du$,$w = e^u$。根据分部积分公式:
$\int u e^u \, du = u e^u - \int e^u \, du = u e^u - e^u + C$
步骤3:代入上下限
计算定积分:
$\int_{0}^{1} u e^u \, du = \left[ u e^u - e^u \right]_{0}^{1} = \left(1 \cdot e^1 - e^1\right) - \left(0 \cdot e^0 - e^0\right) = 0 - (-1) = 1$
步骤4:最终结果
原积分值为:
$2 \times 1 = 2$