kaoyan1basic 高等数学 第11题
📝 题目
### 【基础篇】第11题(选择题) 11.设 $f(x)$ 是实数集上连续的偶函数,在 $(-\infty, 0)$ 上有唯一零点 $x_{0}=-1$ ,且 $f^{\prime}\left(x_{0}\right)=1$ ,则函数 $F(x)=\int_{0}^{x} f(t) \mathrm{d} t$ 的严格单调增区间是( )。公众号:研池大叔 免费分享最新考研资料课程 (A)$(-\infty,-1)$ (B)$(-1,+\infty)$ (C)$(-1,1)$ (D)$(1,+\infty)$
💡 答案解析
**答案**:C **解析**:步骤1:$F(x)=\int_{0}^{x} f(t) dt$,则$F'(x)=f(x)$。$F(x)$严格单调增当且仅当$f(x)>0$。 步骤2:$f(x)$是偶函数,在$(-\infty,0)$上有唯一零点$x_0=-1$,且$f'(-1)=1>0$,故在$x=-1$左侧$f(x)<0$,右侧$f(x)>0$。 步骤3:由偶函数对称性,在$(0,+\infty)$上,$f(x)$在$x=1$处有唯一零点,且$f'(1)=-1<0$,故在$x=1$左侧$f(x)>0$,右侧$f(x)<0$。 步骤4:因此$f(x)>0$的区间为$(-1,1)$,即$F(x)$的严格单调增区间为$(-1,1)$。 **难度**:★★★☆☆
📋 详细解题步骤
步骤 1/4
目标:确定F(x)的单调性与f(x)符号的关系
由F(x)=∫₀ˣ f(t)dt,得F'(x)=f(x)。F(x)严格单调增当且仅当f(x)>0。
公式:F'(x)=f(x)
提示:注意F(x)的导数就是被积函数f(x)。
步骤 2/4
目标:分析f(x)在(-∞,0)上的符号
f(x)是偶函数,在(-∞,0)上有唯一零点x₀=-1,且f'(-1)=1>0,故在x=-1左侧f(x)<0,右侧f(x)>0。
提示:利用导数的符号判断零点附近的函数值符号。
步骤 3/4
目标:利用偶函数对称性分析f(x)在(0,+∞)上的符号
由偶函数性质,f(x)在(0,+∞)上关于y轴对称,在x=1处有唯一零点,且f'(1)=-1<0,故在x=1左侧f(x)>0,右侧f(x)<0。
提示:偶函数的导数在对称点处互为相反数。
步骤 4/4
目标:确定f(x)>0的区间,即F(x)的严格单调增区间
综合以上,f(x)>0的区间为(-1,1),故F(x)的严格单调增区间为(-1,1)。
提示:注意区间端点是否包含需根据严格单调增的定义判断,此处开区间即可。
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