kaoyan1basic 高等数学 第2题
📝 题目
### 【强化篇】第2题(选择题) 2.设 $f(x)$ 是以 $T$ 为周期的连续奇函数,则 $\int_{a+(b+1) T}^{a+(b+2) T} f(x) \mathrm{d} x$ 的取值( )。 (A)与 $a, b, T$ 均有关 (B)与 $a, b, T$ 均无关 (C)只与 $T$ 有关 (D)只与 $a, T$ 有关
💡 答案解析
**答案**:B **解析**: 步骤1:$f(x)$以$T$为周期,则$\int_a^{a+T}f(x)dx$与$a$无关。 步骤2:$\int_{a+(b+1)T}^{a+(b+2)T}f(x)dx=\int_{a+(b+1)T}^{a+(b+1)T+T}f(x)dx$,由周期性,该积分等于$\int_0^T f(x)dx$。 步骤3:又$f(x)$为奇函数,$\int_0^T f(x)dx$可能不为0,但积分值与$a,b,T$均无关?实际上,奇函数在对称区间积分为0,但周期函数不一定对称。由于$f$是奇函数且周期为$T$,则$\int_0^T f(x)dx=0$(因为$\int_{-T/2}^{T/2}f(x)dx=0$且周期),故积分恒为0,与$a,b,T$均无关。 **难度**:★★★☆☆
📋 详细解题步骤
步骤 1/3
目标:利用周期性简化积分区间
由于f(x)以T为周期,积分区间长度为T,因此∫_{a+(b+1)T}^{a+(b+2)T} f(x)dx = ∫_{a+(b+1)T}^{a+(b+1)T+T} f(x)dx = ∫_0^T f(x)dx。
公式:∫_a^{a+T} f(x)dx = ∫_0^T f(x)dx
提示:周期函数在任意长度为T的区间上的积分相等。
步骤 2/3
目标:利用奇函数性质确定积分值
f(x)是奇函数且以T为周期,则∫_0^T f(x)dx = 0。因为奇函数在对称区间[-T/2, T/2]上积分为0,且周期为T,所以∫_0^T f(x)dx = ∫_{-T/2}^{T/2} f(x)dx = 0。
公式:∫_{-a}^a f(x)dx = 0(f为奇函数)
提示:奇函数在对称区间积分为0,结合周期性可推出任意一个周期长度区间上的积分为0。
步骤 3/3
目标:得出结论
原积分恒为0,与a, b, T均无关。
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