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计算题-求积分

日期:2026-01-04

26. 若 为连续函数,且 ,求


2. 解题思路与步骤

这道题的核心难点在于积分符号 里面既有 又有 ,而且是以 的形式出现的。

这种形式通常需要通过换元 分离,然后两边求导。

第一步:换元法简化积分

我们不想看到 这种复杂的复合函数,我们希望它是

  • 设令:
  • 推导关系:,且 (对 求微分,此时 视为常数)。
  • 变换积分上下限:
    • 时,
    • 时,

将这些带入原积分:

利用负号把积分上下限颠倒回来(从 变为 ):

第二步:拆分积分

将括号展开,把积分拆成两部分:

注意: 在对 积分时, 是常数,可以提到积分符号外面:

此时,原方程变为:

第三步:方程两边同时对 求导

这是最关键的一步。我们需要利用变限积分求导公式

  • 左边求导:

    • 第一项 是两个关于 的函数相乘,要用乘法求导法则
    • 第二项 直接求导: 把积分里的变量 换成 即可:
    • 左边合并:(你看,复杂的 正好抵消了,只剩下一个干净的积分)
  • 右边求导: 求导,利用链式法则:

第四步:得出积分表达式并求解

经过求导,我们得到了一个新的等式:

题目要求计算 。 根据定积分的性质,积分变量用什么字母表示不影响结果( 是一样的)。

我们只需要在上面的等式中,令