kaoyan1basic 高等数学 第181题

教材习题

📝 题目

### 第181题 下列命题中有一个正确的是 (A)设 $f(x)$ 在 $[a, b]$ 可积,$f(x) \geqslant 0, \not \equiv 0$ ,则 $\int_{a}^{b} f(x) \mathrm{d} x>0$ . (B)设 $f(x)$ 在 $[a, b]$ 可积,$g(x)$ 在 $[a, b]$ 不可积,则 $f(x)+g(x)$ 在 $[a, b]$ 不可积. (C)设 $f^{2}(x)$ 在 $[a, b]$ 可积,则 $f(x)$ 在 $[a, b]$ 可积. (D)设 $x_{0} \in(a, b), f(x)$ 在 $[a, b] /\left\{x_{0}\right\}$ 连续且有界,$x=x_{0}$ 是 $f(x)$ 的间断点,则 $F(x)= \int_{a}^{x} f(t) \mathrm{d} t$ 在 $x=x_{0}$ 不可导.

💡 答案解析

**答案**:B **解析**: 步骤1:A反例:$f(x)=\begin{cases}1,&x=0\\0,&x\neq0\end{cases}$ 在 $[0,1]$ 可积且非负不恒为零,但积分为0。 步骤2:B正确,若 $f+g$ 可积,则 $g=(f+g)-f$ 可积,矛盾。 步骤3:C反例:$f(x)=\begin{cases}1,&x\in\mathbb{Q}\\-1,&x\notin\mathbb{Q}\end{cases}$,$f^2=1$ 可积但 $f$ 不可积。 步骤4:D反例:$f(x)=\begin{cases}0,&x\neq x_0\\1,&x=x_0\end{cases}$,$F(x)$ 在 $x_0$ 可导。 **难度**:★★★☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:分析选项A
考虑反例:f(x)在[0,1]上定义为f(0)=1,其余点f(x)=0。f(x)可积且非负不恒为零,但积分∫_0^1 f(x)dx=0,因此A错误。
提示:可积函数非负不恒为零,积分不一定大于0,因为可能只在有限个点非零。
步骤 2/4
目标:分析选项B
假设f+g可积,则g=(f+g)-f,由于f可积,两个可积函数的差仍可积,推出g可积,与已知矛盾。因此f+g不可积,B正确。
提示:利用可积函数的线性性质。
步骤 3/4
目标:分析选项C
考虑反例:f(x)在[0,1]上定义为有理数时取1,无理数时取-1。则f^2(x)=1可积,但f(x)是Dirichlet函数,不可积。因此C错误。
提示:平方可积不能推出原函数可积。
步骤 4/4
目标:分析选项D
考虑反例:f(x)在[a,b]上除x0外恒为0,在x0处取1。则f有界且仅在x0间断,但F(x)=∫_a^x f(t)dt恒为0,在x0处可导。因此D错误。
提示:可去间断点不影响积分函数的可导性。

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