设f(x)=x^2,0≤x<1;f(x)=x,1≤x≤2,求I(x)=∫0到x f(t)dt在[0,2]上的表达式
(1/2)x^2-1/6
解题过程如下:
分段函数f(x)的分段点是x=1,
显然在x-> 1-的时候,f(x)的左极限等于1^2=1,
而x=1及x->1+ 时,f(x)的右极限和函数值都等于1,
所以f(x)在其定义域[0,2]上是连续的,
因此其积分函数
I(x)=∫0到x f(t)dt在[0,2]上也是连续的,
当x∈[0,1) 时,
I(x)=∫0到x t^2 dt =(1/3)x^3
当x∈[1,2]时,
I(x)=∫0到x f(t) dt
=∫0到1 t^2 dt + ∫1到x t dt
=1/3 + ∫1到x t dt
=1/3 +(x^2-1)/2
=(1/2)x^2-1/6
分段函数,就是对于自变量x的不同的取值范围,有着不同的解析式的函数。它是一个函数,而不是几个函数;分段函数的定义域是各段函数定义域的并集,值域也是各段函数值域的并集。
扩展资料
例6 求函数f(x)= 的最小正周期。
定义法:当x=2kπ或2kπ+π时,sin(2kπ+π)=sin2kπ=0
当2kπ-π<x<2kπ时,2kπ<x+π<2kπ+π,k∈z
f(x)=-sinx ,f(x+π)=sin(x+π)=-sinx ,
即有f(x+π)=f(x) ,同理可证:当2kπ<x<2kπ+π (k∈z)时,
有f(x+π)=f(x) ,所以f(x) 的最小正周期是π。
公式法:∵(2kπ-π,2kπ)∪[2kπ,2kπ+π]=R , (k∈z)
x∈(2kπ-π,2kπ),sinx <0 ,x∈[2kπ,2kπ+π],sinx ≥0 .
∴f(x)=|sinx|= =
所以f(x) 的最小正周期T= =π
显然在x-> 1-的时候,f(x)的左极限等于1^2=1,
而x=1及x->1+ 时,f(x)的右极限和函数值都等于1,
所以f(x)在其定义域[0,2]上是连续的,
因此其积分函数
I(x)=∫0到x f(t)dt在[0,2]上也是连续的,
当x∈[0,1) 时,
I(x)=∫0到x t^2 dt =(1/3)x^3
当x∈[1,2]时,
I(x)=∫0到x f(t) dt
=∫0到1 t^2 dt + ∫1到x t dt
=1/3 + ∫1到x t dt
=1/3 +(x^2-1)/2
=(1/2)x^2-1/6
你是错在直接在[1,2]上用牛顿莱布尼茨公式上限减下限,
答案“在[1,2]上”的意思并不是∫(1到2)f(x)dx,
而是积分函数I(x)=∫0到x f(t) 中的积分上限x在[1,2]上
要注意I(x)=∫0到x f(t)dt 这个定积分是从0积到x的,
所以在[1,2]上 要先从0积到1,再加上1积到x