6、设f(x)是连续函数,F(x)是f(x)的一个原函数,则下列叙述正确的是()A. 当f(x)是奇函数时,F(x)必是偶函数B. 当f(x)是偶函数时,F(x)必是奇函数C. 当f(x)是周期函数时,F(x)必是周期函数D. 当f(x)是单调增加函数时,F(x)必是单调增加函数
A. 当f(x)是奇函数时,F(x)必是偶函数
B. 当f(x)是偶函数时,F(x)必是奇函数
C. 当f(x)是周期函数时,F(x)必是周期函数
D. 当f(x)是单调增加函数时,F(x)必是单调增加函数
题目解答
答案
解析
本题主要考查原函数与导函数的性质关系,包括奇偶性、周期性和单调性。解题的关键在于根据原函数与导函数的定义及相关性质,对每个选项逐一进行分析判断。
选项A
已知$F(x)$是$f(x)$的一个原函数,则$F(x)=\int_{0}^{x}f(t)dt + C$($C$为常数)。
若$f(x)$是奇函数,即$f(-x)= -f(x)$。
现在来验证$F(-x)$:
$F(-x)=\int_{0}^{-x}f(t)dt + C$,令$u = -t$,则$dt = -du$。
当$t = 0$时,$u = 0$;当$t = -x$时,$u = x$。
所以$F(-x)=\int_{0}^{x}f(-u)(-du) + C=\int_{0}^{x}f(u)du + C=F(x)$。
这表明当$f(x)$是奇函数时,$F(x)$必是偶函数,选项A正确。
选项B
同样$F(x)=\int_{0}^{x}f(t)dt + C$,若$f(x)$是偶函数,即$f(-x)= f(x)$。
$F(-x)=\int_{0}^{-x}f(t)dt + C$,令$u = -t$,则$dt = -du$。
当$t = 0$时,$u = 0$;当$t = -x$时,$u = x$。
所以$F(-x)=\int_{0}^{x}f(-u)(-du) + C=-\int_{0}^{x}f(u)du + C$。
只有当$C = 0$时,$F(-x)= -F(x)$,$F(x)$才是奇函数,一般情况下$F(x)$不一定是奇函数,选项B错误。
选项C
若$f(x)$是周期函数,设周期为$T$,即$f(x + T)= f(x)$。
$F(x + T)=\int_{0}^{x + T}f(t)dt + C=\int_{0}^{x}f(t)dt + \int_{x}^{x + T}f(t)dt + C$。
虽然$f(x)$周期为$T$,但$\int_{x}^{x + T}f(t)dt$不一定为$0$,所以$F(x + T)$不一定等于$F(x)$,$F(x)$不一定是周期函数,选项C错误。
选项D
$F^\prime(x)=f(x)$,当$f(x)$单调增加时,只能说明$F(x)$的导数单调增加,但不能得出$F(x)$本身单调增加。
例如$f(x)=x$单调增加,$F(x)=\frac{1}{2}x^2 + C$,当$C$取不同值时,$F(x)$的单调性会受到影响,选项D错误。