紀銘
摘要:本文通過例題解析的形式對高等數(shù)學(xué)中積分上限函數(shù)的函數(shù)特性(單調(diào)性、奇偶性等)進行分析和總結(jié),希望加深學(xué)生對積分上限函數(shù)的理解和運用。
關(guān)鍵詞:積分上限函數(shù) 單調(diào)性 奇偶性
積分上限函數(shù)是高等數(shù)學(xué)中一類具有特殊形式的函數(shù),在證明原函數(shù)存在定理和牛頓—萊布尼茲公式定理中占有重要地位。同時積分上限函數(shù)的函數(shù)特性是可以像一般函數(shù)一樣進行研究,如單調(diào)性、奇偶性、極值等。
1.知識準備
定理1 如果函數(shù)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),則積分上限函數(shù)
在[a,b]上可導(dǎo),并且它的導(dǎo)數(shù)
由這個定理可知,若符號確定,則可以確定的單調(diào)性以及極值問題;根據(jù)的奇偶性來確定的奇偶性等。
2.例題解析
例1 設(shè)為上的連續(xù)奇函數(shù),且單調(diào)增加,則是
(A) 單調(diào)增加的奇函數(shù) (B)單調(diào)增加的偶函數(shù)
(C) 單調(diào)減小的奇函數(shù) (D)單調(diào)減小的偶函數(shù)。
【分析】對被積函數(shù)作變量替換就有
由于為奇函數(shù),故為偶函數(shù),于是為奇函數(shù);又因為偶函數(shù),從而為奇函數(shù)。綜上所述為奇函數(shù)。
在0與之間,無論還是由單調(diào)增加,都有應(yīng)選C。
例2 設(shè)試求:
(1)的極值;
(2)曲線的拐點的橫坐標;
(3)
【解】(1)因此可知在處取極小值0,且無其他極值。
(2),,當(dāng)且僅當(dāng)時,且在兩側(cè)變號,即知為曲線的拐點的橫坐標。
(3)
3.小結(jié)
積分上限函數(shù)是以一種新的定義方式出現(xiàn)的函數(shù),在學(xué)習(xí)難度上較大,但歸根結(jié)底,積分上限函數(shù)作為一般函數(shù),它就自然會涉及關(guān)于有界性、單調(diào)性、奇偶性、周期性等基本特性的研究。本來只從兩個角度單調(diào)性和奇偶性進行例題解析,后續(xù)會有一些更深入的研究。
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