题目
填空题(共5题,10.0分)35. (2.0分) int_(0)^1 x e^xdx=____.
填空题(共5题,10.0分)
35. (2.0分) $\int_{0}^{1} x e^{x}dx=$____.
题目解答
答案
使用分部积分法,设 $u = x$,$dv = e^x \, dx$,则 $du = dx$,$v = e^x$。应用公式得:
\[
\int_{0}^{1} x e^x \, dx = \left[ x e^x \right]_{0}^{1} - \int_{0}^{1} e^x \, dx = e - (e - 1) = 1
\]
答案:$\boxed{1}$
解析
考查要点:本题主要考查分部积分法的应用,特别是处理多项式与指数函数乘积的积分问题。
解题核心思路:
当被积函数是多项式与指数函数的乘积时,优先选择分部积分法。关键在于合理选择$u$和$dv$,通常将多项式部分设为$u$,指数函数设为$dv$,因为多项式的导数会逐渐简化,而指数函数的积分保持形式不变。
破题关键点:
- 正确选择$u$和$dv$:设$u = x$,$dv = e^x dx$,则$du = dx$,$v = e^x$。
- 分部积分公式的应用:$\int u \, dv = uv - \int v \, du$,代入后需注意符号和积分范围。
- 代入上下限计算:分部积分后的表达式需分别计算边界项和剩余积分。
分部积分法步骤:
-
设$u$和$dv$:
令$u = x$,则$du = dx$;
令$dv = e^x dx$,则$v = \int e^x dx = e^x$。 -
应用分部积分公式:
$\int_{0}^{1} x e^x dx = \left[ x e^x \right]_{0}^{1} - \int_{0}^{1} e^x dx$ -
计算边界项:
$\left[ x e^x \right]_{0}^{1} = (1 \cdot e^1) - (0 \cdot e^0) = e - 0 = e$ -
计算剩余积分:
$\int_{0}^{1} e^x dx = \left[ e^x \right]_{0}^{1} = e^1 - e^0 = e - 1$ -
合并结果:
$\int_{0}^{1} x e^x dx = e - (e - 1) = 1$