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每日一题316:被积函数为带参数数列极限式定义的定积分问题求解思路与方法

 考研竞赛数学 2020-10-09

练习题目

练习316 :设,求.

先自己思考,动手尝试探索一下解题思路与解题过程,写写解题步骤,然后再对照下面的答案!

【注1】每日一题参考解答思路一般不仅仅是为了解题,而重在分享、拓展思路,更多重在基本知识点的理解、掌握与应用!参考解答一般仅提供一种思路上的参考,过程不一定是最简单的,或者最好的,并且有时候可能还有些许小错误!希望在对照完以后,不管是题目有问题,还是参考解答过程有问题,希望学友们能不吝指出!如果有更好的解题思路与过程,也欢迎通过后台或邮件以图片或Word文档形式发送给管理员,管理员将尽可能在第一时间推送和大家分享,谢谢!

【注2】感谢学友的热心分享,欢迎更多学友分享好的学习资源、学习经验和大学生活经历,分享热线:微信、QQ、邮箱都为QQ号码:492411912.

参考解答

【注】 公式显示不全时请在公式上左右滑动显示

练习316 :设,求

【参考解析及解答】 要求积分,先考虑计算得到被积函数的表达式. 由于由数列极限定义,相对于求极限变量而言,变量为常数,它的取值影响极限结果. 因此,极限的计算为一个带有参数的极限问题,极限的计算需要对参数进行讨论. 对于指数函数的讨论一般以分界点为分界点讨论,即分为

讨论. 于是可得

所以可得表达式为

从函数表达式可以看到函数在范围内为奇函数,所以对称区间上的定积分为零;另外在的范围内函数为常数,所以直接由定积分的几何意义(被积函数大于等于0,定积分为曲边梯形的面积,这里即为矩形的面积),或者直接计算原函数求定积分,得到范围内的积分. 于是可得

【注】本题涉及的知识点与解题思想:带参数极限值的计算,定积分对积分区间的可加性、定积分的“奇零偶倍”的性质、定积分的几何意义反向应用于求定积分,数形结合的解题思想.


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