例1. 已知 f(x) 可导且 F(x)=int_(0)^x^2 f(t) , dt,则 F'(x)= ________.例2. 设 p(x)=int_(1)^sin x sin t^2 , dt,则 p'(x)= ________.例3. 设 y=int_(0)^x^2 e^t , dt,则 dy= ( )A. e^x^2 dxB. e^x^2 dxC. e^-x^2 dxD. e^x^2 2x dx
例1. 已知 $f(x)$ 可导且 $F(x)=\int_{0}^{x^2} f(t) \, dt$,则 $F'(x)=$ ________. 例2. 设 $p(x)=\int_{1}^{\sin x} \sin t^2 \, dt$,则 $p'(x)=$ ________. 例3. 设 $y=\int_{0}^{x^2} e^t \, dt$,则 $dy=$ ( ) A. $e^{x^2} dx$ B. $e^{x^2} dx$ C. $e^{-x^2} dx$ D. $e^{x^2} 2x dx$
题目解答
答案
我们来逐一分析并解决这三个题目,利用微积分基本定理和链式法则。
例1. 已知 $ f(x) $ 可导,且 $ F(x) = \int_{0}^{x^2} f(t) \, dt $,求 $ F'(x) $
解题过程:
根据微积分基本定理,若 $ f(t) $ 在区间上连续,且 $ F(x) = \int_{a}^{u(x)} f(t) \, dt $,则:
$F'(x) = f(u(x)) \cdot u'(x)$
在本题中:
- $ u(x) = x^2 $
- 所以:
$F'(x) = f(x^2) \cdot \frac{d}{dx}(x^2) = f(x^2) \cdot 2x$
答案:
$F'(x) = 2x \cdot f(x^2)$
例2. 设 $ p(x) = \int_{1}^{\sin x} \sin t^2 \, dt $,求 $ p'(x) $
解题过程:
同样使用微积分基本定理和链式法则:
- 被积函数是 $ \sin t^2 $,记为 $ f(t) = \sin t^2 $
- 积分上限是 $ \sin x $,记为 $ u(x) = \sin x $
所以:
$p'(x) = f(u(x)) \cdot u'(x) = \sin((\sin x)^2) \cdot \cos x$
答案:
$p'(x) = \sin(\sin^2 x) \cdot \cos x$
例3. 设 $ y = \int_{0}^{x^2} e^t \, dt $,求 $ dy $
解题过程:
我们先求导数 $ \frac{dy}{dx} $,然后再写成微分形式。
- 被积函数是 $ e^t $
- 积分上限是 $ x^2 $
根据微积分基本定理:
$\frac{dy}{dx} = e^{x^2} \cdot \frac{d}{dx}(x^2) = e^{x^2} \cdot 2x$
所以微分是:
$dy = \frac{dy}{dx} \, dx = e^{x^2} \cdot 2x \, dx$
答案:
$\boxed{D. \ e^{x^2} \cdot 2x \, dx}$
总结答案:
- 例1:$ F'(x) = 2x \cdot f(x^2) $
- 例2:$ p'(x) = \sin(\sin^2 x) \cdot \cos x $
- 例3:$ dy = e^{x^2} \cdot 2x \, dx $(选 D)