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106 學年度台綜大微積分 B 第 3 題

考題 / 轉學考微積分 / 台綜大 / 微積分B

106學年度 · 106台綜大微積分B · 第 3 題

題目

Problem

3.(10%) Let F(x)=∫x/2x+12t2+t+3 dt (x>0)F(x)=\int_{x/2}^{x+1}\sqrt{2t^2+t+3}\,dt\ (x>0). Evaluate F′(2)F'(2) and (F−1)′(0)(F^{-1})'(0).

題目勘誤

官方原題:定義域指定為 x>0x>0,並要求 (F−1)′(0)(F^{-1})'(0)。

實際上應為:對 x>0x>0,積分上下限滿足 x/2<x+1x/2<x+1,且被積函數恆正,所以 F(x)>0F(x)>0;00 不在 FF 的值域,F−1(0)F^{-1}(0) 無定義。

本頁保留官方原題,未替換原題條件。

解答

解法一

由微積分基本定理與鏈鎖律,

F′(x)=2(x+1)2+x+4−122(x2)2+x2+3.F'(x)=\sqrt{2(x+1)^2+x+4} -\frac12\sqrt{2\left(\frac x2\right)^2+\frac x2+3}.

因此

F′(2)=362.\boxed{F'(2)=\frac{3\sqrt6}{2}}.

而 F(x)>0F(x)>0(x>0x>0),故 (F−1)′(0) 無定義\boxed{(F^{-1})'(0)\text{ 無定義}}。