1、考研数学一(一元函数积分学)模拟试卷 17 及答案解析(总分:58.00,做题时间:90 分钟)一、填空题(总题数:1,分数:2.00)1.已知 F(x)是 f(x)的一个原函数,则e -x f(e -x )dx= 1。(分数:2.00)填空项 1:_二、解答题(总题数:28,分数:56.00)2.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。(分数:2.00)_3.设 F(x)是 f(x)的原函数,且当 x0 时有 f(x)F(x)=sin 2 2x,又 F(0)=1,F(x)0,求 f(x)。(分数:2.00)_4.求 (分数:2.00)_5.求(sinx+cosx)dx。(分数:2.00
2、)_6.求 (分数:2.00)_7.求 (分数:2.00)_8.求 (分数:2.00)_9.求 (分数:2.00)_10.求 (分数:2.00)_11.求 (分数:2.00)_12.求 (分数:2.00)_13.求 (分数:2.00)_14.计算不定积分 (分数:2.00)_15.已知 (分数:2.00)_16.求不定积分(arcsinx) 2 dx。(分数:2.00)_17.求不定积分 (分数:2.00)_18.求不定积分 (分数:2.00)_19.计算不定积分 (分数:2.00)_20.计算不定积分 J n = (分数:2.00)_21.求 (分数:2.00)_22.求 (分数:2.00)
3、_23.求 (分数:2.00)_24.设 f(x)在区间0,2上连续,在(0,2)内二阶可导,且 f(0)= 0 1 f(x)dx= (分数:2.00)_25.设 f(x)为二次函数,且满足 f(x)=x 2 一 x 0 2 f(x)dx+2 0 1 f(x)dx,试求 f(x)。(分数:2.00)_26.设 f(x),g(x)在a,b上连续,且 f(x)0,g(x)非负,求 (分数:2.00)_27.设 f(x)在a,b上连续可导,且 f(a)=f(b)=0,证明:对任意的 c(a,b),有 f(c) (分数:2.00)_28.设 f(x)在a,b上连续可导,证明: (分数:2.00)_29
4、.求 0 2 sinxdx。(分数:2.00)_考研数学一(一元函数积分学)模拟试卷 17 答案解析(总分:58.00,做题时间:90 分钟)一、填空题(总题数:1,分数:2.00)1.已知 F(x)是 f(x)的一个原函数,则e -x f(e -x )dx= 1。(分数:2.00)填空项 1:_ (正确答案:正确答案:一 F(e -x )+C)解析:解析:因为 F(x)是 f(x)的一个原函数,所以,F(x)=f(x)。令 u=e -x ,则 e -x f(e -x )dx=一f(e -x )de -x =一f(u)du=一 F(u)+C=一 F(e -x )+C。二、解答题(总题数:28,
5、分数:56.00)2.解答题解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。(分数:2.00)_解析:3.设 F(x)是 f(x)的原函数,且当 x0 时有 f(x)F(x)=sin 2 2x,又 F(0)=1,F(x)0,求 f(x)。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:因为 F(x)=f(x),所以 F(x)F(x)=sin 2 2x。等式两端积分,得 F(x)F(x)dx=sin 2 2xdx, 即 F(x)dF(x)=sin 2 2xdx, 故有 sin4x+C, 由 F(0)=1 得,C= ,因为 F(x)0,所以 )解析:4.求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:5
6、.求(sinx+cosx)dx。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:(sinx+cosx)dx=sinxdx+cosxdx=一 cosx+sinx+C。)解析:6.求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:7.求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:8.求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:9.求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:10.求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:11.求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:设 x=tanu,则 dx=sec 2 udu, )解析:12.求 (分数:2.
7、00)_正确答案:(正确答案: )解析:13.求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:14.计算不定积分 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:设 x=tant,则 t=arctanx,dx=sec 2 tdt,于是 =e t sintdt, 又 e t sintdt=一e t dcost=一(e t cost 一e t costdt) =一 e t cost+e t sint 一e t sintdt, )解析:15.已知 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:由已知可得 )解析:16.求不定积分(arcsinx) 2 dx。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:由
8、换元积分法及分部积分法,令 u=arcsinx,则 x=sinu,dx=cosudu,于是 (arcsinx) 2 dx=u 2 cosudu=u 2 d(sinu) =u 2 sinu 一2usinudu=u 2 sinu+2ucosu 一 2sinu+C =x(arcsinx) 2 +2 )解析:17.求不定积分 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:18.求不定积分 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:19.计算不定积分 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:设 ,利用比较系数法可求得 A=1,B=2,C 一 1,因此 ,所以 )解析:20.计算不定积分
9、 J n = (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:21.求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:22.求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:由三角函数可知,sinx 与 cosx 都可以用 tan 的有理式表示,即 )解析:23.求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案: )解析:24.设 f(x)在区间0,2上连续,在(0,2)内二阶可导,且 f(0)= 0 1 f(x)dx= (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:令 F(x)= 0 x f(t)dt,则由牛顿一莱布尼茨公式及积分中值定理,有 0 1 f(x)dx=F(1)一 F(0)=F(c
10、)(1 一 0)=f(c),其中 c(0,1),再由积分中值定理得 ,于是有 f(0)=f(c)=f(x 0 )。 从而 f(x)满足罗尔定理的条件,故存在 1 (0,c), 2 (c,x 0 ),使得 f()=f( 2 )=0,再次利用罗尔定理,存在 ( 1 , 2 ) )解析:25.设 f(x)为二次函数,且满足 f(x)=x 2 一 x 0 2 f(x)dx+2 0 1 f(x)dx,试求 f(x)。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:因定积分是一个数值,故可令 0 2 f(x)dx=a, 0 1 f(x)dx=b, 于是 f(x)=x 2 一 ax+2b,将其代入上面两式,得 0
11、 2 (x 2 一 ax+2b)dx=a, 0 1 (x 2 一 ax+2b)dx=b。 )解析:26.设 f(x),g(x)在a,b上连续,且 f(x)0,g(x)非负,求 (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:因为 f(x)在a,b上连续,所以 f(x)在a,b上有最大值 M 及最小值 m,又由于f(x)0,所以 Mm0。又已知 g(x)非负,因此 )解析:27.设 f(x)在a,b上连续可导,且 f(a)=f(b)=0,证明:对任意的 c(a,b),有 f(c) (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:由牛顿一莱布尼茨公式得 f(c)一 f(a)= a c f(x)dx,f(b)一
12、 f(c)= c b f(x)dx, 因为 f(a)=f(b)=0,所以有 )解析:28.设 f(x)在a,b上连续可导,证明: (分数:2.00)_正确答案:(正确答案:令 f(x)=f(c),由积分中值定理得 a b f(x)dx=f(x 0 )(ax 0 b)。 由牛顿一莱布尼茨公式的形式得 f(c)=f(x 0 )+ f(x)dx,于是 )解析:29.求 0 2 sinxdx。(分数:2.00)_正确答案:(正确答案:当 x0,时,sinx=sinx;当 x,2时,sinx=一 sinx。由定积分的可加性及牛顿一莱布尼茨公式有 0 2 sinxdx= 0 sinxdx+ 2 sinxdx = 0 sinxdx 一 2 sinxdx =(cosx) 0 +cosx 2 =一(cos 一 cos0)+(cos2 一cos) =2+2 =4。)解析: