2020年 · 一-1
1.反常积分 $\displaystyle{\int_{0}^{1} \frac{1}{x^{p}} d x}$ 收敛,则( ).
A$p \geq 1$
B$p>1$
C$p \leq 1$
D$p\lt 1$
选择题 中等★★
第一题解答
反常积分 $\int_{0}^{1} \frac{1}{x^{p}} d x$ 在 $x=0$ 处可能发散。计算积分: $$\int_{0}^{1} \frac{1}{x^{p}} d x = \lim_{a \to 0^+} \int_{a}^{1} x^{-p} d x = \lim_{a \to 0^+} \left[ \frac{x^{1-p}}{1-p} \right]_{a}^{1}$$ 当 $p \neq 1$ 时,结果为 $\frac{1}{1-p} - \lim_{a \to 0^+} \frac{a^{1-p}}{1-p}$。若 $p < 1$,极限存在且收敛;若 $p \geq 1$,积分发散。因此,积分收敛的条件是 $p < 1$。 选项分析: A:错误,$p \geq 1$ 时积分发散。 B:错误,$p > 1$ 时积分发散。 C:错误,$p \leq 1$ 包含 $p=1$ 时积分发散。 D:正确,$p < 1$ 时积分收敛。
第二题解答
两条曲线 $y=f(x)$ 和 $y=g(x)$ 在区间 $[a, b]$ 所夹部分的面积应为两者差的绝对值积分,因为面积总是非负的。 选项分析: A:错误,未取绝对值,可能为负。 B:正确,绝对值的积分确保面积为非负。 C:错误,差值积分可能为负。 D:错误,积分差的绝对值不等于面积。
第三题解答
偏导数 $f_{x}^{\prime}(x_0, y_0)$ 的定义为: $$f_{x}^{\prime}(x_0, y_0) = \lim_{\Delta x \to 0} \frac{f(x_0 + \Delta x, y_0) - f(x_0, y_0)}{\Delta x}$$ 选项分析: A:错误,分子应为 $f(x_0 + \Delta x, y_0) - f(x_0, y_0)$,且分母系数不正确。 B:正确,等价于定义式,可通过变量替换得到。 C:错误,分子中 $y$ 也变化,不是偏导数的定义。 D:错误,分子中 $y$ 变化,不是偏导数的定义。