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练习题-估计积分
日期:2026-01-04
- (简单难度) 估计积分 的值
思路
核心思路:直接利用单调性放缩
观察被积函数: 函数 在区间 上是单调递增的。
寻找上下界(常数):
- 最小值:当 时,。
- 最大值:当 时,。
- 因此:。
两边同时积分: 利用积分的保号性(长方形面积):
得出结论:
- (中等难度) 估计积分 的值
思路
核心思路:保留“好积的”,放缩“难积的”
拆解被积函数: 函数由两部分组成: 和 。
- 积分后是 ,容易计算,保留它。
- 在此组合中积分复杂,把它放缩成常数。
放缩 : 在区间 上, 是单调递减的。
- 最大值():。
- 最小值():。
- 即:。
构造不等式并积分: 给上述不等式同乘 (非负,不改变符号):
同时积分:
得出结论: 已知 ,代入得:
- (中等难度) 估计积分 的值
思路
核心思路:放缩分母
分析被积结构: 分子是 ,分母是 。
- 我们知道 ,这部分很好算,保留分子。
- 分母 导致积分困难,放缩分母。
放缩分母 : 在区间 上:
- 最小为 0 分母最小为 1 分数值最大。
- 最大为 分母最大为 分数值最小。
- 取倒数后范围:。
同乘分子并积分: 同乘 (在区间内非负):
同时积分:
得出结论: 因为 ,代入得:
(注:左边也可以写成 )