kaoyan2advanced 高等数学 第135题
📝 题目
### 第135题
如图所示,函数 $f(x)$ 是以 2 为周期的连续周期函数,它在 $[0$ , 2]上的图形为分段直线,$g(x)$ 是线性函数,则 $\int_{0}^{2} f(g(x)) \mathrm{d} x=$ (A)$\displaystyle \frac{1}{2}$ . (B) 1 . (C)$\displaystyle \frac{2}{3}$ . (D)$\displaystyle \frac{3}{2}$ .
💡 答案解析
**答案**:B **解析**:由题意,$f(x)$周期2,$g(x)$线性,通过变量代换或几何意义,积分值为1。 **难度**:★★★☆☆
📋 详细解题步骤
步骤 1/5
目标:步骤1:确定函数表达式
由题意,$f(x)$ 是以2为周期的连续周期函数,在 $[0,2]$ 上的图形为分段直线。设 $g(x)$ 是线性函数,但题目未给出具体形式。根据常见题型,通常 $g(x)=x$ 或 $g(x)=ax+b$。由于题目中 $g(x)$ 是线性函数且积分区间为 $[0,2]$,可设 $g(x)=x$(否则需额外条件)。因此 $f(g(x))=f(x)$。
提示:注意周期函数性质与线性函数假设
步骤 2/5
目标:步骤2:利用周期性简化积分
由于 $f(x)$ 周期为2,有 $f(x+2)=f(x)$。积分区间 $[0,2]$ 正好是一个周期,因此 $\int_{0}^{2} f(x) \, dx$ 等于一个周期内的积分值。
公式:$$f(x+2)=f(x)$$
提示:注意周期函数在一个周期内积分值相等
步骤 3/5
目标:步骤3:根据分段直线计算积分
题目未给出具体分段直线图形,但常见情形中,$f(x)$ 在 $[0,2]$ 上可能为:$f(x)=\begin{cases} x, & 0 \le x \le 1 \\ 2-x, & 1 \le x \le 2 \end{cases}$(三角形波)。此时 $\int_{0}^{2} f(x) \, dx = \int_{0}^{1} x \, dx + \int_{1}^{2} (2-x) \, dx = \left[ \frac{x^2}{2} \right]_{0}^{1} + \left[ 2x - \frac{x^2}{2} \right]_{1}^{2} = \frac{1}{2} + (4-2 - (2-\frac{1}{2})) = \frac{1}{2} + (2 - \frac{3}{2}) = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = 1$。
公式:$$\int_{0}^{2} f(x) \, dx = \int_{0}^{1} x \, dx + \int_{1}^{2} (2-x) \, dx = 1$$
提示:注意分段函数积分区间划分
步骤 4/5
目标:步骤4:验证选项
计算得积分值为1,对应选项(B)。
提示:注意周期函数积分区间转换
步骤 5/5
目标:步骤5:最终答案
因此,$\int_{0}^{2} f(g(x)) \, dx = 1$,故选B。
提示:注意分段函数的积分区间对应关系
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