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第8章 一元函数积分学的概念与性质

基础部分

  1. 设函数 f(x)f(x) 在区间[0,1][0,1] 上连续,则 01f(x)dx=\int_{0}^{1} f(x) d x= A. limnk=1nf(3k13n)13n\lim _{n \to \infty} \sum_{k=1}^{n} f\left(\frac{3 k-1}{3 n}\right) \frac{1}{3 n} B. limnk=1nf(3k13n)1n\lim _{n \to \infty} \sum_{k=1}^{n} f\left(\frac{3 k-1}{3 n}\right) \frac{1}{n} C. limnk=13nf(k13n)1n\lim _{n \to \infty} \sum_{k=1}^{3 n} f\left(\frac{k-1}{3 n}\right) \frac{1}{n} D. limnk=13nf(k3n)3n\lim _{n \to \infty} \sum_{k=1}^{3 n} f\left(\frac{k}{3 n}\right) \frac{3}{n}
  2. limn1n3[ln1n+4ln2n++(n1)2lnn1n]=\lim _{n \to \infty} \frac{1}{n^{3}}\left[\ln \frac{1}{n}+4 \ln \frac{2}{n}+\cdots+(n-1)^{2} \ln \frac{n-1}{n}\right]=
  3. 甲、乙两人赛跑,图中实线和虚线分别为甲和乙的速度曲线(单位:m/s\mathrm{m/s}),三块阴影部分面积依次为15,20,10,且当 t=0t=0 时,甲在乙前面 10m10\mathrm{m} 处,则在 [0,t3][0,t_3] 上,甲、乙相遇的次数为 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
  4. M=11(2x12x)1+x1+x2dxM=\int_{-1}^{1}\left(2^x - \frac{1}{2^x}\right)\frac{1+x}{1+x^2}dxN=11(2x2x)x2dxN=\int_{-1}^{1}(2^x - 2^{-x})x^2dxK=01ex1+xdxK=\int_{0}^{1}\frac{e^x}{1+x}dx,则 A. M>N>KM>N>K B. N>K>MN>K>M C. K>M>NK>M>N D. K>N>MK>N>M
  5. f(x)f(x)(0,+)(0,+\infty) 内的正值连续函数,且 f(x)<0f'(x)<0g(x)=1xf(t)dtg(x)=\int_{1}^{x} f(t) d t,则 g(12)g(\frac{1}{2})g(32)g(\frac{3}{2}) 的可能取值是 A. -2,1 B. -2,3 C. 2,-1 D. 2,-3
  6. f(x)={xlnx,x>0x2+x,x0f(x)=\begin{cases}x \ln x, & x>0 \\ x^{2}+x, & x \leq 0\end{cases},若 abf(x)dx(a<b)\int_{a}^{b} f(x) d x(a<b) 收敛,则 (a,b)=(a,b)= A. (1,1)(-1,1) B. (1,2)(-1,2) C. (0,1)(0,1) D. (1,2)(1,2)
  7. 设函数 g(x)g(x)[0,π2][0,\frac{\pi}{2}] 上连续,若在 (0,π2)(0,\frac{\pi}{2})g(x)0g'(x)\geq0,则对任意的x(0,π2)x\in(0,\frac{\pi}{2}),有 A. xπ2g(t)dtxπ2g(sint)dt\int_{x}^{\frac{\pi}{2}} g(t) d t \geq \int_{x}^{\frac{\pi}{2}} g(\sin t) d t B. x1g(t)dtx1g(sint)dt\int_{x}^{1} g(t) d t \leq \int_{x}^{1} g(\sin t) d t C. x1g(t)dtx1g(sint)dt\int_{x}^{1} g(t) d t \geq \int_{x}^{1} g(\sin t) d t D. xπ2g(t)dtxπ2g(sint)dt\int_{x}^{\frac{\pi}{2}} g(t) d t \leq \int_{x}^{\frac{\pi}{2}} g(\sin t) d t
  8. 1x2\sqrt{1-x^2}xf(x)x f(x) 的一个原函数,则 011f(x)dx=\int_{0}^{1}\frac{1}{f(x)}dx= A. -1 B. π4\frac{\pi}{4} C. π4-\frac{\pi}{4} D. 1
  9. limni=1n1in=\lim _{n \to \infty} \sum_{i=1}^{n} \frac{1}{\sqrt{i n}}=
  10. f(x)f(x)(,+)(-\infty,+\infty) 上可导的奇函数,任意的 x(,+)x\in(-\infty,+\infty),均有 f(x+1)f(x)=f(1)f(x+1)-f(x)=f(1),且 f(12)=0f(\frac{1}{2})=0,则以下是偶函数的是 A. 0x[sinf(t)+f(t+1)]dt\int_{0}^{x}[\sin f(t)+f(t+1)] d t B. 0x[sinf(t)+f(t+1)]dt\int_{0}^{x}[\sin f'(t)+f'(t+1)] d t C. 0x[cosf(t)+f(t+2)]dt\int_{0}^{x}[\cos f(t)+f(t+2)] d t D. 0x[cosf(t)+f(t+2)]dt\int_{0}^{x}[\cos f'(t)+f'(t+2)] d t
  11. f(x)f(x) 是实数集上连续的偶函数,在 (,0)(-\infty,0) 上有唯一零点 x0=1x_0=-1,且 f(x0)=1f'(x_0)=1,则函数 F(x)=0xf(t)dtF(x)=\int_{0}^{x} f(t) d t 的严格单调增区间是 A. (,1)(-\infty,-1) B. (1,+)(-1,+\infty) C. (1,1)(-1,1) D. (1,+)(1,+\infty)
  12. f(x)f(x)[0,2][0,2] 上单调连续,f(0)=1f(0)=1f(2)=2f(2)=2,且对任意 x1,x2[0,2]x_1,x_2\in[0,2] 总有 f(x1+x22)>f(x1)+f(x2)2f(\frac{x_1+x_2}{2})>\frac{f(x_1)+f(x_2)}{2}g(x)g(x)f(x)f(x) 的反函数,P=12g(x)dxP=\int_{1}^{2} g(x) d x,则 A. 3<P<43<P<4 B. 2<P<32<P<3 C. 1<P<21<P<2 D. 0<P<10<P<1
  13. 下列反常积分中,发散的是 A. 0+xexdx\int_{0}^{+\infty} x e^{-x} d x B. +xex2dx\int_{-\infty}^{+\infty} x e^{-x^2} d x C. +arctanx1+x2dx\int_{-\infty}^{+\infty} \frac{\arctan x}{1+x^2} d x D. +x1+x2dx\int_{-\infty}^{+\infty} \frac{x}{1+x^2} d x
  14. 若反常积分 0+lnx(1+x)x1pdx\int_{0}^{+\infty} \frac{\ln x}{(1+x) x^{1-p}} d x 收敛,则 A. p<1p<1 B. p>1p>1 C. 0p<10\leq p<1 D. 0<p10< p\leq1
  15. 下列反常积分收敛的是 A. 2+1xlnxdx\int_{2}^{+\infty} \frac{1}{x \ln x} d x B. 0+ex2dx\int_{0}^{+\infty} e^{-x^2} d x C. 111sinxdx\int_{-1}^{1} \frac{1}{\sin x} d x D. 01xln2(1+x)dx\int_{0}^{1} \frac{x}{\ln^2(1+x)} d x
  16. limn1n2[n21+n222++n2(n1)2]=\lim _{n \to \infty} \frac{1}{n^{2}}\left[\sqrt{n^{2}-1}+\sqrt{n^{2}-2^{2}}+\cdots+\sqrt{n^{2}-(n-1)^{2}}\right]=
  17. limni=1nnn2+9i2=\lim _{n \to \infty} \sum_{i=1}^{n} \frac{n}{n^{2}+9 i^{2}}=
  18. 定积分 I=π4π2sinxxdxI=\int_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin x}{x} d x 的值满足 A. 0I120\leq I\leq\frac{1}{2} B. 12I22\frac{1}{2}\leq I\leq\frac{\sqrt{2}}{2} C. 22I1\frac{\sqrt{2}}{2}\leq I\leq1 D. 1I221\leq I\leq2\sqrt{2}
  19. f(x)≢0f(x)\not\equiv 0(,+)(-\infty,+\infty) 上可导的奇函数,则下列函数为奇函数的是 A. x30xf(t)dtx^3\int_{0}^{x} f'(t) d t B. 0xf(t)dt\int_{0}^{x} f(-t) d t C. 0x[f(t)+f(t)]dt\int_{0}^{x}[f'(t)+f(t)] d t D. 0xf(t)dt\int_{0}^{x}|f(t)| d t
  20. M=π2π2x1+x2cos5xdxM=\int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}}\frac{x}{1+x^2}\cos^5 xdxN=π2π2(x2sinx+sin2xcosx)dxN=\int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}}(x^2\sin x+\sin^2 x\cos x)dxP=π2π2(sin3xcos4x)dxP=\int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}}(\sin^3 x-\cos^4 x)dx,则有 A. N<P<MN<P<M B. M<P<NM<P<N C. NM<PN\leq M<P D. P<M<NP<M<N
  21. 设常数 a,ba,b 使反常积分 01lnxxa(tanπ2x)bdx\int_{0}^{1} \frac{\ln x}{x^{a}(\tan \frac{\pi}{2} x)^{b}} d x 收敛,则 A. a+b>1a+b>1b>2b>-2 B. a+b<1a+b<1b>2b>-2 C. a+b>1a+b>1b<2b<-2 D. a+b<1a+b<1b<2b<-2
  22. F(x)=0x(t[t])dtF(x)=\int_{0}^{x}(t-[t]) d t,其中 [x][x] 表示不超过 xx 的最大整数,则 F(1)F+(1)=F_{-}'(1)-F_{+}'(1)=
  23. 下列命题中不成立的是 A. 若 f(x)f(x) 连续,x[a,b]x\in[a,b],则 axf(t)dt\int_{a}^{x} f(t) d tf(x)f(x) 的一个原函数 B. 若 f(x)f(x) 可积,x[a,b]x\in[a,b],则 f(x)f(x)(a,b)(a,b) 内存在原函数 C. 若 f(x)f(x) 连续,且为奇函数,x[a,a]x\in[-a,a],则 aaf(x)dx=0\int_{-a}^{a} f(x) d x=0 D. 若 f(x)f(x) 连续,TT 为其周期,则 aa+Tf(x)dx=0Tf(x)dx\int_{a}^{a+T} f(x) d x=\int_{0}^{T} f(x) d x
  24. f(x5)=4x210xf(x-5)=\frac{4}{x^2-10x},则 04f(2x+1)dx\int_{0}^{4} f(2x+1)dx A. 为反常积分,且发散 B. 为反常积分,且收敛 C. 不是反常积分,且其值为10 D. 不是反常积分,且其值为 π4\frac{\pi}{4}
  25. 下列表达式中正确的是 A. π2πsinxdxπ2πsin2xdx\int_{\pi}^{2\pi}|\sin x| d x \leq \int_{\pi}^{2\pi} \sin^2 x d x B. π4π4x1+cosxdx<π4π4(sinx1+x4+11+x2)dx\int_{-\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{4}} \frac{x}{1+\cos x} d x<\int_{-\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{4}}\left(\frac{\sin x}{1+x^4}+\frac{1}{1+x^2}\right) d x C. abf(x)dxcdf(x)dx,[a,b][c,d],f(x)\int_{a}^{b} f(x) d x \leq \int_{c}^{d} f(x) d x,[a,b]\subset[c,d],f(x) 连续,x[c,d]x\in[c,d] D. 11f(x)dx=201f(x)dx,f(x)\int_{-1}^{1}|f(x)| d x=2\int_{0}^{1}|f(x)| d x,f(x) 连续,x[1,1]x\in[-1,1]

强化部分

  1. 计算 limni=1n1cosπn1+cosiπ2n\lim _{n \to \infty} \sum_{i=1}^{n} \frac{1-\cos \frac{\pi}{\sqrt{n}}}{1+\cos \frac{i \pi}{2 n}}
  2. f(x)f(x) 连续,则 limnk=1nk12+nn2f(2k12n)=\lim _{n \to \infty} \sum_{k=1}^{n} \frac{k-\frac{1}{2}+n}{n^{2}} f(\frac{2 k-1}{2 n})= A. 01(x+12)f(x)dx\int_{0}^{1}\left(x+\frac{1}{2}\right) f(x) d x B. 01(x+112n)f(x12n)dx\int_{0}^{1}\left(x+1-\frac{1}{2 n}\right) f\left(x-\frac{1}{2 n}\right) d x C. 01(x+1)f(x)dx\int_{0}^{1}(x+1) f(x) d x D. 01(x+12+1n)f(x1n)dx\int_{0}^{1}\left(x+\frac{1}{2}+\frac{1}{n}\right) f\left(x-\frac{1}{n}\right) d x
  3. f(x)f(x)[0,1][0,1] 上可积,则 limni=0n1ln[1+1nf(in)]=\lim _{n \to \infty} \sum_{i=0}^{n-1} \ln [1+\frac{1}{n} f(\frac{i}{n})]= A. 01ln[1+f(x)n]dx\int_{0}^{1} \ln \left[1+\frac{f(x)}{n}\right] d x B. 01ln[1+f(x)]dx\int_{0}^{1} \ln [1+f(x)] d x C. 01f(x)dx\int_{0}^{1} f(x) d x D. 01f2(x)dx\int_{0}^{1} f^2(x) d x
  4. I1=02πsinxxdxI_1=\int_{0}^{2\pi}\frac{\sin x}{x}dxI2=02πsinx2πxdxI_2=\int_{0}^{2\pi}\frac{\sin x}{2\pi-x}dxI3=02πsinxx(2πx)dxI_3=\int_{0}^{2\pi}\frac{\sin x}{x(2\pi-x)}dx,则 A. I3<I1<I2I_3<I_1<I_2 B. I3<I2<I1I_3<I_2<I_1 C. I2<I3<I1I_2<I_3<I_1 D. I1<I2<I3I_1<I_2<I_3
  5. I1=02πsinx2dxI_1=\int_{0}^{\sqrt{2\pi}} \sin x^2 d xI2=π4π411+sinxdxI_2=\int_{-\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{4}} \frac{1}{1+\sin x} d x,则 A. I1>0,I2>0I_1>0,I_2>0 B. I1<0,I2<0I_1<0,I_2<0 C. I1>0,I2<0I_1>0,I_2<0 D. I1<0,I2>0I_1<0,I_2>0
  6. f(x)f(x)[0,1][0,1] 上连续,012x2f(x)dx01f2(x)dx+15\int_{0}^{1} 2 x^2 f(x) d x \geq \int_{0}^{1} f^2(x) d x+\frac{1}{5},则 f(x)=f(x)=
  7. f(x)=0sinxet2dtf(x)=\int_{0}^{|\sin x|} e^{t^2} d tg(x)=0xsint2dtg(x)=\int_{0}^{|x|} \sin t^2 d t,则在 (π,π)(-\pi,\pi) 内 A. f(x)f(x) 是可导的奇函数 B. g(x)g(x) 是可导的偶函数 C. f(x)f(x) 是奇函数且 f(0)f'(0) 不存在 D. g(x)g(x) 是偶函数且 g(0)g'(0) 不存在
  8. f(x)=3x1x201f2(x)dxf(x)=3 x-\sqrt{1-x^2} \int_{0}^{1} f^2(x) d x,求 f(x)f(x) 的表达式。
  9. 设常数 m>0,n>0m>0,n>0,则 0nx[mx]dx\int_{0}^{n} \sqrt{x}[\frac{m}{x}] d x A. 仅与 mm 有关 B. 仅与 nn 有关 C. 与 m,nm,n 均有关 D. 与 m,nm,n 均无关
  10. p,qp,q 为正常数,若 011xplnxqdx\int_{0}^{1} \frac{1}{x^p|\ln x|^q} d x 收敛,则 A. p<1,q<1p<1,q<1 B. p>1,q<1p>1,q<1 C. p<1,q>1p<1,q>1 D. p>1,q>1p>1,q>1
  11. 若函数 f(x)=2+1t(lnt)x+1dtf(x)=\int_{2}^{+\infty} \frac{1}{t(\ln t)^{x+1}} d t 存在,则该函数的最小值点为 x0=x_0= A. 1lnln2-\frac{1}{\ln \ln 2} B. lnln2-\ln \ln 2 C. 1ln2\frac{1}{\ln 2} D. ln2\ln 2
  12. pp 为常数,若反常积分 01lnxxp(1x)1pdx\int_{0}^{1} \frac{\ln x}{x^p(1-x)^{1-p}} d x 收敛,则 pp 的值是 A. (1,1)(-1,1) B. (1,2)(-1,2) C. (,1)(-\infty,1) D. (,2)(-\infty,2)
  13. 设非负函数 f(x)f(x)[0,+)[0,+\infty) 上具有有界导数,给出以下四个命题: ①若 0+f2(x)dx\int_{0}^{+\infty} f^2(x) d x 收敛,则 0+f(x)dx\int_{0}^{+\infty} f(x) d x 收敛 ②若 0+f(x)dx\int_{0}^{+\infty} f(x) d x 收敛,则 0+f2(x)dx\int_{0}^{+\infty} f^2(x) d x 收敛 ③若 limx+x2f(x)\lim _{x \to +\infty} x^2 f(x) 存在,则 0+f(x)dx\int_{0}^{+\infty} f(x) d x 收敛 ④若 0+f(x)dx\int_{0}^{+\infty} f(x) d x 收敛,则 limx+x2f(x)\lim _{x \to +\infty} x^2 f(x) 存在 其中,真命题的个数为 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
  14. 若反常积分 1+(ecos1xe1)xkdx\int_{1}^{+\infty}(e^{-\cos \frac{1}{x}}-e^{-1}) x^k d x 收敛,则 kk 的取值范围是
  15. 下列反常积分中发散的是 A. 0+exxdx\int_{0}^{+\infty} \frac{e^{-x}}{\sqrt{x}} d x B. 0+x2ex2dx\int_{0}^{+\infty} x^2 e^{-x^2} d x C. 0+dxxln2x\int_{0}^{+\infty} \frac{d x}{x \ln^2 x} D. 0+dx(x+2)ln2(x+2)\int_{0}^{+\infty} \frac{d x}{(x+2) \ln^2(x+2)}
  16. 下列反常积分中收敛的是 A. 1+dxx21\int_{1}^{+\infty} \frac{d x}{\sqrt{x^2-1}} B. 1+dxx(x1)\int_{1}^{+\infty} \frac{d x}{\sqrt{x(x-1)}} C. 1+dxx2x21\int_{1}^{+\infty} \frac{d x}{x^2 \sqrt{x^2-1}} D. 1+dxx(x21)\int_{1}^{+\infty} \frac{d x}{x(x^2-1)}
  17. y=y(x)y=y(x) 满足 [(1+x)y1]dx+x(1+x)dy=0[(1+x) y-1] d x+x(1+x) d y=0y(1)=ln2y(1)=\ln 2 (1)求 y=y(x)y=y(x) 的表达式及定义域; (2) 记 f(x)=1xy(t)dtf(x)=\int_{-1}^{x} y(|t|) d t,求 f(0)f'(0)
  18. f(x)=limnxn(ex2n2+e4x2n2++ex2)f(x)=\lim _{n \to \infty} \frac{x}{n}(e^{-\frac{x^2}{n^2}}+e^{-\frac{4 x^2}{n^2}}+\cdots+e^{-x^2}),求: (1)f(x)f(x) 的表达式; (2)曲线 y=ex2f(x)y=e^{x^2} f(x) 的拐点。
  19. f(x)=x2f(x)=x^2f[φ(x)]=x2+2x+3f[\varphi(x)]=-x^2+2 x+3φ(x)0\varphi(x)\geq0,则 limn1n3i=1ni2(ni)1n+φ(x)=\lim _{n \to \infty} \frac{1}{n^3} \sum_{i=1}^{n} i^2(n-i) \cdot \frac{1}{n+\varphi(x)}= A. 112\frac{1}{12} B. 16\frac{1}{6} C. 13\frac{1}{3} D. 23\frac{2}{3}