题目
判断题cosxdx发散A.正确B.错误
判断题
发散
A.正确
B.错误
题目解答
答案
解:
已知有积分:

积分可得:



由正弦函数特性可知,当
时,
不是定值。
∵积分所得不是定值
∴该积分发散
答案为A.正确。
解析
考查要点:本题主要考查无穷限广义积分的收敛性判断,特别是对积分结果极限是否存在进行分析。
解题核心思路:
将无穷限积分转化为极限形式,计算其原函数后,分析当积分上限趋向于无穷大时,极限是否存在。若极限不存在,则积分发散。
破题关键点:
- 正确写出广义积分的定义式:$\int_{0}^{+\infty} \cos x \, dx = \lim_{b \to +\infty} \int_{0}^{b} \cos x \, dx$。
- 计算定积分并代入上下限:$\int \cos x \, dx = \sin x + C$,因此$\int_{0}^{b} \cos x \, dx = \sin b - \sin 0 = \sin b$。
- 分析极限$\lim_{b \to +\infty} \sin b$是否存在:正弦函数在无穷远处振荡无极限,故原积分发散。
步骤1:写出广义积分的定义式
根据无穷限积分的定义:
$\int_{0}^{+\infty} \cos x \, dx = \lim_{b \to +\infty} \int_{0}^{b} \cos x \, dx.$
步骤2:计算定积分
计算$\int_{0}^{b} \cos x \, dx$:
$\int_{0}^{b} \cos x \, dx = \sin x \Big|_{0}^{b} = \sin b - \sin 0 = \sin b.$
步骤3:分析极限是否存在
当$b \to +\infty$时,$\sin b$的取值在$[-1, 1]$之间无限振荡,没有确定的极限值。因此:
$\lim_{b \to +\infty} \sin b \quad \text{不存在}.$
结论:
由于极限不存在,原积分$\int_{0}^{+\infty} \cos x \, dx$发散。