題目
Problem
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(1) Evaluate \displaystyle \lim_{x o 2} rac{x^2 + 5}{x^3 - 2x}. (5%)
(2) Evaluate \displaystyle \int_{-1}^{1} \left( 6x^5 + 2x^2 ight) \mathrm{d}x. (5%)
解答
2.1 第一小題解答
思路
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- 本題要求極限 \lim_{x o 2} rac{x^2 + 5}{x^3 - 2x}。
- 我們先將 直接代入分子與分母:
- 分子:
- 分母:
- 因為此分式在 處為連續函數且分母不為 0,所以此極限為確定型,直接代入即為所求。
答題過程
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直接代入 進行計算:
\lim_{x o 2} rac{x^2 + 5}{x^3 - 2x} = rac{2^2 + 5}{2^3 - 2(2)} = rac{4 + 5}{8 - 4} = rac{9}{4} \,.2.2 第二小題解答
思路
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- 本題要求計算定積分 。
- 注意到積分區間為 ,是一個關於原點對稱的區間。這提示我們可以使用奇偶函數的積分對稱性質:
- 奇函數在對稱區間上的積分為 0。
- 偶函數在對稱區間上的積分為兩倍的單側積分。
- 被積函數中, 為奇函數, 為偶函數。
答題過程
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利用定積分的線性性質,將積分分拆:
- 由於 是奇函數(滿足 ),且積分區間關於原點對稱,故:
- 由於 是偶函數(滿足 ),根據對稱性:
因此,定積分之值為: