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102 台灣大學微積分(B) 第 2 題

考題 / 轉學考微積分 / 台灣大學 / 微積分B

102學年度 · 102台大微積分B · 第 2 題

題目

Problem

一、單選題

  1. ∫03(1−x)−2 dx\int_0^3(1-x)^{-2}\,\mathrm{d}x 為何?

(A) −3/2-3/2

(B) −1/2-1/2

(C) 1/21/2

(D) 3/23/2

(E) 發散。

解答

解法一

思路

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  • 瑕積分的奇點 x=1x=1 位於積分區間內,必須拆成左右兩個極限。
  • 只要其中一側發散,原積分便不收斂。

答題過程

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被積函數在 x=1x=1 無定義,因此左側部分為

∫011(1−x)2 dx= lim⁡s→1−∫0s1(1−x)2 dx= lim⁡s→1−[11−x]0s=∞.\begin{align*} \int_0^1\frac{1}{(1-x)^2}\,\mathrm{d}x =&\,\lim_{s\to1^-}\int_0^s\frac{1}{(1-x)^2}\,\mathrm{d}x\\[4mm] =&\,\lim_{s\to1^-}\left[\frac{1}{1-x}\right]_0^s=\infty. \end{align*}

此瑕積分發散,選 (E)\boxed{\text{(E)}}。