23[例2.20]设y=/(x)=-1)arctanx,求渐近线.[例2.21]求证:方程Inx=4一]:J1一cos2xdx在(0,+8)内只有两个不同的实根.题型六杂例与中值定理证明题[例2.22]设/(x)在[0,可上连续,且j=0,1/(x)cosxdx=0.试证明:在(0,万)内至少存在两个不同的点短基/(^)=/«2)=0.[例2.23]设/(x)在[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且满足:1/(1)=xe]~xf(x)J依>1),证明:至少存在一点Jw((M),使得广(4)=(1—三|)/(4).
24[例2.24]设/(x)在区间卜a,a](a>0)上具有二阶连续导数,/(0)=0(1)写出了(力的带拉格朗日余项的一阶麦克劳林公式;⑵证明在[-a,a]上至少存在一点〃,使://"(〃)=3£'[例2.25]设函数/(x)和g(x)在功上存在二阶导数,并且g"(x)w。,/(a)=/(b)=g(a)=g(b)=O,试证:(1)在开区间(a,b)内g(x)#O;(2)在开区间(a,b)内至少存在一点自,使(鲁=彳3・[例2.26]设/(x)在区间[0』上连续,试证明存在&e(O,l),使若又设/(x)>0且单调减少,则这种自是唯•的.[例2.27]设函数”X)在区间[0,1]上连续,在(0,1)内可导,且/(0)=/。)=0,/(;)=1•试证:(1)存在77e(g,l),使/(〃)=〃:(2)对任意实数4,必存在自€(0,〃),使得/信)一式/(《)一自]=1
25三、一元函数积分学(一)本章的重点内容与常见的典型题型本章和一元函数微分学一样,重点内容可分为概念部分、运算部分、理论证明部分以及应用部分.1.概念部分:原函数的概念,定积分、不定积分的概念,以及反常积分的概念.考试的重点偏重对定积分概念的理解上.2.运算部分:变上限积分及其导数;定积分和不定积分的换元法和分部积分法.3.理论部分:变上限定积分及其求导定理,牛顿-莱布尼茨公式,积分中值定理..应用部分:利用定积分求面积、旋转体体积及引力、功等物理量;5.综合性试题.(二)知识网络图
26像函数,不定积分不定积分〈积分法W基本积分表俄元积分法《承一换无法(凑微分法)分部积分法磔-换兀法<‘二次根式——用三角函数换元UL类函数的积分心理函数的积分最简根式一部分分式法(定枳分的概念L简单三角函数有理式的积分定义——分割,近似代替,求和,取极限I何意义——平面图形面积的代数和f(x)士g(x)px=f(xg土fg(x)rfx2、对积分区间nJ■加性^f(x)dx=^f(x)dx+^f(x)dx定积分定积分的性质4、比较性质:f(x)27
28(3)dxarctanlU=arctanl71~2(4)若mV/(x)WM,则-a)Wf^cM[b-aj.[例3.4]函数尸(*)=[es,n,sintdt().(A)为正数;(B)为负数;(C)恒为零;(D)不是常数.[例3.5]选择题n•n设M=R;n:=SaxdxN=[(sin3x+cos4xpx,P=jX(^2sin3x-cos4x),贝ij().(A)N
29(D)当/(x)是单调增函数时,产(力必为单调增函数.[例3.7]设在[a,句上连续,xe(a,fe),证明:题型二求分段函数的原函数与定积分,、fsin2x,x<0,...,[例3.8]设皿2川口〉0求小)的原函数广⑸[例3.9]计算/=JJk(x-2)|dx.[例3.10]设/(%)在(-00,+8)内满足/(x)=/(x-^)+sinx,且f(x)=x,xg[0,^],计算/=题型三不定积分与定积分的计算-1m.rarctan",[例3.11]求J——dx.
30[例3.12]求f-勺J(2x2+1)a/P+1[例3.13]设〃lnx)="(['),计算[例3.14]填空题「工dx_,(x+7)Jx-2一[例3.15]设函数5(x)=jJcosM,(1)当"为正整数,且〃;r«x<(〃+l))时,证明:2n+00X[例3.16]设/(x)在(-8,+00)上有定义,对于任意的x,y,恒有/(x+y)=/(x)+/(y),求£/(x)(l+cosx)t/x.
31[例3.17]求,xj(x-a)(b-x)dx.[例3.18]设/(x)=£詈/r,求]:/(xg.
32(类似)设/(x)=[>)%,求[例3.19]设=Inx2-且/(e(x))=Inx,求x〜_2J[例3.20]求『xe~x(")2题型四证明积分等式与不等式[例3.21]设/(x),8(力在区间[一。,可(。>0)上连续,g(x)为偶函数,且/(x)满足条件/(x)+/(—x)=A(A为常数).(1)证明:£/(x)g(x)dx=g(x)Jx;(2)能利用(1)的结论计算「|sinx\arctanexdx.~2[例3.22]对于xNO,证明/(x)=(«-产卜亩2"/力(〃为自然数)的最大值不超过7777•
33(2〃+2)(2〃+3)[例3.23]设/(x)在[a,b]有二阶连续导数,〃a)=,(b)=O,M=max|/"(无)].证明:£f{x}dxW(\;)M.[例3.24]设f(x)在[0』可导,/(0)=0,0'(x)34(1)*x)一定能表示成f(x)=Ax+e(x),其中k为某常数,8(x)是以T为周期的周期函数;⑵理;□(加孙(9;⑶若又有/(x)20(xw(-8,+oo)),〃为自然数,则〃TVxW(〃+l)丁时,有题型六定积分的几何应用[例3.27](1)由曲线y=lnx与两直线丁=6+1-》及y=0围成平面图形的面积S=;
35(2)下列可表示双纽线+/)2=x2-y2围成平面区域的面积是();其(A)2fcos26de;(B)4fcos26d6>;n(C)2^y[co^20d0;i兀(D)-Fcos22^.2J));(3)由曲线y=x(x—l)(2—x)与x轴围成平面图形的面积5=((A)j^x(x-l)(2-x)dr-Jx(x-l)(2-x)tZx;(B)(C)-jx(x—1)(2—;1)(2-x)dx+jx(x-l)(2-x)Jx;(D)jx(x-l)(2-x)dr.(4)由参数方程4x=〃(1—sinf),y=6f(l-cosr).(00是常数.试确定a的值.[例3.29]已知抛物线y=pf+g尤(其中p<0,q>0)在第一象限内与直线x+y=5相切,且此抛物线与X轴所围成的平面图形的面积为S,(1)问p和q何值时,S达最大值?(2)求出此最大值.[例3.30]过坐标原点作曲线y=Inx切线,该切线与曲线y=lnx及X轴围成平面图形O.
36(1)求。的面积A;(2)求D绕直线x=e旋转一周所得旋转体的体积V.[例3.31]曲线y=―-—与直线x=r(f>0)及y=0围成一曲边梯形,该曲边梯形绕x轴旋转一周得一旋转体,其体积为V(r),侧面积为S(r),在x=r处的底面积为F(r).(1)求当"的值;
37(2)计算极限limS”)尸⑴[例3.32]设曲线方程y=eT(xNO).(1)把曲线y=e-x,x轴,y轴和直线x=J(J〉O)所围成的平面图形绕x轴旋转一周,得一旋转体,求此旋转体体积v(g):求满足V(a)=g"mV⑷的a;(2)在此曲线上找•点,使过该点的切线与两个坐标轴所夹平面图形的面积最大,并求出该面积.