题目
4、设f(x)是连续函数,且F(x)=int_(x)^e^(-x)f(t)dt,则F'(x)等于()A. -e^-xf(e^-x)-f(x)B. -e^-xf(e^-x)+f(x)C. e^-xf(e^-x)-f(x)D. e^-xf(e^-x)+f(x)
4、设f(x)是连续函数,且$F(x)=\int_{x}^{e^{-x}}f(t)dt$,则F'(x)等于()
A. $-e^{-x}f(e^{-x})-f(x)$
B. $-e^{-x}f(e^{-x})+f(x)$
C. $e^{-x}f(e^{-x})-f(x)$
D. $e^{-x}f(e^{-x})+f(x)$
题目解答
答案
A. $-e^{-x}f(e^{-x})-f(x)$
解析
本题考查变上限积分求导的知识。解题思路是利用变上限积分求导公式以及复合函数求导法则来求解$F^\prime(x)$。
已知$F(x)=\int_{x}^{e^{-x}}f(t)dt$,根据定积分的性质可将其拆分为$F(x)=\int_{x}^{a}f(t)dt+\int_{a}^{e^{-x}}f(t)dt$($a$为常数),进一步变形为$F(x)=-\int_{a}^{x}f(t)dt+\int_{a}^{e^{-x}}f(t)dt$。
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先对$-\int_{a}^{x}f(t)dt$求导:
根据变上限积分求导公式,若$G(x)=\int_{a}^{x}f(t)dt$,则$G^\prime(x)=f(x)$。
所以$(-\int_{a}^{x}f(t)dt)^\prime=-f(x)$。 -
再对$\int_{a}^{e^{-x}}f(t)dt$求导:
令$u = e^{-x}$,则$\int_{a}^{e^{-x}}f(t)dt$可看作是由$y = \int_{a}^{u}f(t)dt$与$u = e^{-x}$复合而成的函数。
根据复合函数求导法则$\frac{dy}{dx}=\frac{dy}{du}\cdot\frac{du}{dx}$。- 对$y = \int_{a}^{u}f(t)dt$关于$u$求导,由变上限积分求导公式可得$\frac{dy}{du}=f(u)$。
- 对$u = e^{-x}$关于$x$求导,根据求导公式$(e^{ax})^\prime = ae^{ax}$,可得$\frac{du}{dx}=-e^{-x}$。
- 所以$(\int_{a}^{e^{-x}}f(t)dt)^\prime=f(u)\cdot(-e^{-x})$,将$u = e^{-x}$代回,得到$(\int_{a}^{e^{-x}}f(t)dt)^\prime=-e^{-x}f(e^{-x})$。
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最后求$F^\prime(x)$:
$F^\prime(x)=(-\int_{a}^{x}f(t)dt)^\prime+(\int_{a}^{e^{-x}}f(t)dt)^\prime=-f(x)-e^{-x}f(e^{-x})$。