Skip to main content

第9章 一元函数积分学的计算

基础部分

  1. 计算下列不定积分 (1) cos3xdx\int \cos^3 x d x (2) sin3xdx\int \sin^3 x d x (3) secxdx\int \sec x d x (4) sec3xdx\int \sec^3 x d x (5) 1a2x2dx(a0)\int \frac{1}{a^2-x^2} d x(a\neq 0) (6) 1x2a2dx(a0)\int \frac{1}{x^2-a^2} d x(a\neq 0) (7) 1a2+x2dx(a0)\int \frac{1}{a^2+x^2} d x(a\neq 0) (8) 1a2+(x+b)2dx(a0)\int \frac{1}{a^2+(x+b)^2} d x(a\neq 0) (9) 1a2(x+b)2dx(a>0)\int \frac{1}{a^2-(x+b)^2} d x(a>0) (10) 1(x+b)2a2dx(a>0)\int \frac{1}{(x+b)^2-a^2} d x(a>0) (11) 1x2a2dx(a>0)\int \frac{1}{\sqrt{x^2-a^2}} d x(a>0) (12) 1a2x2dx(a>0)\int \frac{1}{\sqrt{a^2-x^2}} d x(a>0) (13) 1x2+a2dx(a>0)\int \frac{1}{\sqrt{x^2+a^2}} d x(a>0) (14) csc3xdx\int \csc^3 x d x (15) tan2xdx\int \tan^2 x d x (16) tan3xdx\int \tan^3 x d x (17) tan4xdx\int \tan^4 x d x (18) cot3xdx\int \cot^3 x d x (19) cosx1+sinxdx\int \frac{\cos x}{1+\sin x} d x (20) 1a2sin2x+b2cos2xdx\int \frac{1}{a^2 \sin^2 x+b^2 \cos^2 x} d x (21) 1sin2xdx\int \frac{1}{\sin 2x} d x (22) 1cos2xdx\int \frac{1}{\cos 2x} d x (23) 1a+bcosxdx(a>0,b>0)\int \frac{1}{a+b \cos x} d x(a>0,b>0) (24) 1a+bsinxdx(a>0,b>0)\int \frac{1}{a+b \sin x} d x(a>0,b>0)
  2. 计算不定积分 e2xex1dx\int \frac{e^{2x}}{\sqrt{e^x-1}} d x
  3. 计算不定积分 ln(1+1+xx)dx(x>0)\int \ln (1+\sqrt{\frac{1+x}{x}}) d x(x>0)
  4. 计算不定积分 e2xarctanex1dx\int e^{2x} \arctan \sqrt{e^x-1} d x
  5. 01exdx=\int_{0}^{1} e^{-\sqrt{x}} d x= A. 2 B. 24e2-\frac{4}{e} C. 12e1-\frac{2}{e} D. 11e1-\frac{1}{e}
  6. 014x3x2x+1dx=\int_{0}^{1} \frac{4x-3}{x^2-x+1} d x=
  7. 01arctanxx(1+x)dx=\int_{0}^{1} \frac{\arctan \sqrt{x}}{\sqrt{x}(1+x)} d x=
  8. 0π4sec3θdθ=\int_{0}^{\frac{\pi}{4}} \sec^3 \theta d \theta=
  9. 设连续函数 f(x)f(x) 满足 f(x+1)f(x)=xlnxf(x+1)-f(x)=x \ln x01f(x)dx=0\int_{0}^{1} f(x) d x=0,则 12f(x)dx=\int_{1}^{2} f(x) d x=
  10. y=x1+x2y=\frac{x}{\sqrt{1+x^2}},则 1232xydy=\int_{\frac{1}{2}}^{\frac{\sqrt{3}}{2}} x y d y=
  11. exe^{-x}f(x)f(x) 的一个原函数,则 121x2f(lnx)dx=\int_{1}^{\sqrt{2}} \frac{1}{x^2} f(\ln x) d x= A. 14-\frac{1}{4} B. -1 C. 14\frac{1}{4} D. 1
  12. 若函数 f(x)f(x)[0,+)[0,+\infty) 上连续,g(x)=02xf(x+t2)dtg(x)=\int_{0}^{2x} f(x+\frac{t}{2}) d t,则当 x0+x\to 0^+ 时,g(x)g(x)x\sqrt{x} 的 A. 高阶无穷小 B. 低阶无穷小 C. 等价无穷小 D. 同阶但非等价无穷小
  13. f(x)f(x)x=0x=0 的某邻域内连续,在 x=0x=0 处可导,且 f(0)=0f(0)=0φ(x)={1x20xtf(t)dt,x00,x=0\varphi(x)=\begin{cases}\frac{1}{x^2}\int_{0}^{x} t f(t) d t, & x\neq 0 \\ 0, & x=0\end{cases},则 φ(x)\varphi(x)x=0x=0 处 A. 不连续 B. 连续但不可导 C. 可导但 φ(x)\varphi'(x)x=0x=0 处不连续 D. 可导且 φ(x)\varphi'(x)x=0x=0 处连续
  14. 若连续周期函数 y=f(x)y=f(x)(不恒为常数)对任何 xx 恒有 f(x+3)+f(x3)=f(x)f(x+3)+f(x-3)=f(x),则 f(x)f(x) 的周期是 A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
  15. f(x)f(x)[a,a][-a,a] 上是连续的偶函数,a>0a>0g(x)=aaxtf(t)dtg(x)=\int_{-a}^{a}|x-t| f(t) d t,则在 [a,a][-a,a] 上 A. g(x)g(x) 是奇函数 B. g(x)g(x) 是单调递减函数 C. g(x)g(x) 是偶函数 D. g(x)g(x) 是非奇非偶函数
  16. F(x)=ππxtsintdtF(x)=\int_{-\pi}^{\pi}|x-t| \sin t d t,则 F(0)=F'(0)= A. -4 B. -2 C. 2 D. 4
  17. 若函数 y(x)=2x2etdty(x)=\int_{2}^{x^2} e^{-\sqrt{t}} d t,则 d2[y(x)]dx2x=1=\frac{d^2[y(x)]}{d x^2}|_{x=-1}= A. 0 B. 1 C. 4e14e^{-1} D. 4e4e
  18. 已知函数 f(x)=1x1+t3dtf(x)=\int_{1}^{x} \sqrt{1+t^3} d t,则 01xf(x)dx=\int_{0}^{1} x f(x) d x=
  19. 设连续函数 f(x)f(x) 满足 0xf(t)dt=xex\int_{0}^{x} f(t) d t=x e^x,则 1ef(lnx)xdx=\int_{1}^{e} \frac{f(\ln x)}{x} d x=
  20. an=01xn1x2dx(n=0,1,2,)a_n=\int_{0}^{1} x^n \sqrt{1-x^2} d x(n=0,1,2,\cdots),则 limn(anan2)n=\lim _{n \to \infty}(\frac{a_n}{a_{n-2}})^n=
  21. 551x29dx=\int_{\sqrt{5}}^{5} \frac{1}{\sqrt{|x^2-9|}} d x=
  22. +xex2dx=\int_{-\infty}^{+\infty}|x| e^{-x^2} d x=
  23. f(x)=limn1x2n1+x2nxf(x)=\lim _{n \to \infty} \frac{1-x^{2n}}{1+x^{2n}} x02f(x)dx=a\int_{0}^{2} f(x) d x=a,则 a=a= A. 2 B. 1 C. 0 D. -1
  24. 11(11+21x)dx=\int_{-1}^{1}\left(\frac{1}{1+2^{-\frac{1}{x}}}\right)' d x=
  25. 1212x(arcsinx+arccosx)1x2dx=\int_{-\frac{1}{2}}^{\frac{1}{2}} \frac{|x|(\arcsin x+\arccos x)}{\sqrt{1-x^2}} d x=
  26. 121(1x)arcsin(1x)2xx2dx=\int_{\frac{1}{2}}^{1} \frac{(1-x) \arcsin (1-x)}{\sqrt{2x-x^2}} d x=
  27. f(x)=11+x2+x301f(x)dxf(x)=\frac{1}{1+x^2}+x^3 \int_{0}^{1} f(x) d x,则 f(x)=f(x)=
  28. 11[x3cosx+ln(x+x2+1)]dx=\int_{-1}^{1}\left[x^3 \cos x+\ln \left(x+\sqrt{x^2+1}\right)\right] d x=
  29. f(x)=0xcost1+sin2tdtf(x)=\int_{0}^{x} \frac{\cos t}{1+\sin^2 t} d t,则 0π2f(x)1+f2(x)dx=\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{f'(x)}{1+f^2(x)} d x= A. π4-\frac{\pi}{4} B. arctanπ4-\arctan \frac{\pi}{4} C. π4\frac{\pi}{4} D. arctanπ4\arctan \frac{\pi}{4}
  30. 1+f(x)dx=A\int_{1}^{+\infty} f(x) d x=Af(x)=x3ex2+1x(1+x)Af(x)=x^3 e^{-x^2}+\frac{1}{x(1+x)} A,则 1+f(x)dx=\int_{1}^{+\infty} f(x) d x= A. 11ln2\frac{1}{1-\ln 2} B. 1ln2\frac{1}{\ln 2} C. e1ln2\frac{e}{1-\ln 2} D. 1(1ln2)e\frac{1}{(1-\ln 2)e}
  31. 函数 f(x)={11+x2,x0(x+1)ex(x+2)2,x>0f(x)=\begin{cases}\frac{1}{\sqrt{1+x^2}}, & x\leq 0 \\ \frac{(x+1)e^x}{(x+2)^2}, & x>0\end{cases} 的一个原函数为 A. F(x)={ln(1+x2x),x0(x1)ex,x>0F(x)=\begin{cases}\ln \left(\sqrt{1+x^2}-x\right), & x\leq 0 \\ (x-1)e^x, & x>0\end{cases} B. F(x)={ln(1+x2x)+1,x0(x1)ex,x>0F(x)=\begin{cases}\ln \left(\sqrt{1+x^2}-x\right)+1, & x\leq 0 \\ (x-1)e^x, & x>0\end{cases} C. F(x)={ln(1+x2+x)+1,x0xex,x>0F(x)=\begin{cases}\ln \left(\sqrt{1+x^2}+x\right)+1, & x\leq 0 \\ x e^x, & x>0\end{cases} D. F(x)={ln(1+x2+x)+1,x0xex+1,x>0F(x)=\begin{cases}\ln \left(\sqrt{1+x^2}+x\right)+1, & x\leq 0 \\ x e^x+1, & x>0\end{cases}
  32. 012xarcsinx1x2dx=\int_{0}^{\frac{1}{2}} \frac{x \arcsin x}{\sqrt{1-x^2}} d x=
  33. 01xarcsin(1x)dx=\int_{0}^{1} x \arcsin (1-x) d x=
  34. y=y(x)y=y(x) 满足 xy=1x2x y'=\sqrt{1-x^2}y(1)=0y(1)=0,则 01y(x)dx=\int_{0}^{1} y(x) d x=
  35. 1+1x(x+2)dx=\int_{1}^{+\infty} \frac{1}{x(x+2)} d x=
  36. f(ex)=sinxf'(e^x)=\sin x,求 f(x)f(x) 的表达式

强化部分

  1. 01ln11xdx=\int_{0}^{1} \ln \frac{1}{1-x} d x=
  2. x+2(2x+1)(x2+x+1)dx\int \frac{x+2}{(2x+1)(x^2+x+1)} d x
  3. 1ecos(lnx)dx=\int_{1}^{e} \cos (\ln x) d x=
  4. 设函数 f(x)f(x) 满足方程 xf(x)+f(1x)=x2x f(x)+f(1-x)=x^2,求 f(x)dx\int f(x) d x
  5. n=1nn+12xdx=\sum_{n=1}^{\infty} \int_{n}^{n+1} 2^{-\sqrt{x}} d x=
  6. 已知 f(x)f(x) 是连续的偶函数,且 01f(x)dx=2\int_{0}^{1} f(x) d x=2,则 02xf(1x)dx=\int_{0}^{2} x f(1-x) d x=
  7. 已知 f(x)f(x) 连续,f(x2+1)f(x2)=x(x>0)f(x^2+1)-f(x^2)=x(x>0)01f(x)dx=1\int_{0}^{1} f(x) d x=1,则 12f(x)dx=\int_{1}^{2} f(x) d x=
  8. f(t)=01ttxdxf(t)=\int_{0}^{1} t|t-x| d x,求 12f(t)dt\int_{-1}^{2} f(t) d t
  9. f(x)f(x) 是以2为周期的连续函数,02f(x)dx=1\int_{0}^{2} f(x) d x=1g(x)={x,x>01x2,x<0g(x)=\begin{cases}x, & x>0 \\ \frac{1}{x}-2, & x<0\end{cases},则 02f[g(x)]dx=\int_{0}^{2} f[g(x)] d x= A. -2 B. -1 C. 1 D. 2
  10. 已知 f(x)=arctan(x1)2f'(x)=\arctan (x-1)^2f(0)=0f(0)=0,则 01f(x)dx=\int_{0}^{1} f(x) d x=
  11. g(x)=x2g(x)=x^2g[f(x)]=x2+2x+3g[f(x)]=-x^2+2x+3,且 f(x)>0f(x)>0,则 011f(x)dx=\int_{0}^{1} \frac{1}{f(x)} d x=
  12. 11xln(1+ex)dx\int_{-1}^{1} x \ln \left(1+e^x\right) d x
  13. 01dx(x+1)(x2+1)\int_{0}^{1} \frac{d x}{(x+1)(x^2+1)}
  14. F(x)>0F(x)>0R\mathbb{R} 上的连续可导函数,F(0)=πF(0)=\sqrt{\pi}F(x)F(x)=cosx2sin2x+cos2xF(x) F'(x)=\frac{\cos x}{2 \sin^2 x+\cos^2 x},求 F(x)F(x)
  15. 01arcsinxx(1x)dx\int_{0}^{1} \frac{\arcsin \sqrt{x}}{\sqrt{x(1-x)}} d x
  16. 014dxsin2x+3cos2x\int_{0}^{\frac{1}{4}} \frac{d x}{\sin^2 x+3 \cos^2 x}
  17. 13dx2xx2\int_{1}^{3} \frac{d x}{\sqrt{|2x-x^2|}}
  18. nn 为非负整数,则 01x2lnnxdx=\int_{0}^{1} x^2 \ln^n x d x=
  19. f(x)=0xsinttdt,0x1f(x)=\int_{0}^{x} \frac{\sin t}{\sqrt{t}} d t,0\leq x\leq 1,则 f+(0)=f_{+}'(0)= A. π2-\frac{\pi}{2} B. π2\frac{\pi}{2} C. π-\pi D. π\pi
  20. x1|x|\leq 1,求积分 I(x)=11txe2tdtI(x)=\int_{-1}^{1}|t-x| e^{2t} d t 的最大值。
  21. 设函数 f(x)=01t2x2dt(x>0)f(x)=\int_{0}^{1}|t^2-x^2| d t(x>0),求 f(x)f'(x),并求 f(x)f(x) 的最小值。
  22. f(x)=x,g(x)={cosx,xπ0,x>πf(x)=x,g(x)=\begin{cases}\cos x, & x\leq\pi \\ 0, & x>\pi\end{cases},求 F(x)=0xf(t)g(xt)dt(x0)F(x)=\int_{0}^{x} f(t) g(x-t) d t(x\geq 0)
  23. y=f(x)=x02e(xt)2dt+x2y=f(x)=x \int_{0}^{2} e^{-(x t)^2} d t+x^2,其在 x=0x=0 的某邻域内与 x=g(y)x=g(y) 互为反函数,则 g(0)=g''(0)=
  24. F(x)=0π2sinxsintdt(x0)F(x)=\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}|\sin x-\sin t| d t(x\geq 0)x0+x\to 0^+ 处的2次泰勒多项式为 a+bx+cx2a+b x+c x^2,求 a,b,ca,b,c 的值。
  25. 12dxx3x22x1\int_{1}^{2} \frac{d x}{x \sqrt{3x^2-2x-1}}
  26. 1511+2x23dx=\int_{-1}^{5} \frac{1}{1+2^{\sqrt[3]{x-2}}} d x= A. 1 B. 3 C. 3\sqrt{3} D. 32\frac{3}{2}
  27. y=y(x)y=y(x) 满足 x2y+(x23)y2=0x^2 y'+(x^2-3) y^2=0y(1)=1y(1)=1 (1)求 y=y(x)y=y(x) 的表达式; (2) 计算 03y2(x)dx\int_{0}^{3} y^2(x) d x
  28. 0+xlnx1+x4dx=\int_{0}^{+\infty} \frac{x \ln x}{1+x^4} d x=