【例2】下列等式正确的是()。A. int dF(x)=F(x)B. dint dF(x)=F(x)+CC. (d)/(dx)int f(x)dx=f(x)dxD. dint f(x)dx=f(x)dx
A. $\int dF(x)=F(x)$
B. $d\int dF(x)=F(x)+C$
C. $\frac{d}{dx}\int f(x)dx=f(x)dx$
D. $d\int f(x)dx=f(x)dx$
题目解答
答案
解析
本题主要考查不定积分和微分的基本性质及相互关系,解题的关键在于准确理解不定积分和微分的定义及运算法则,通过对每个选项依据相关性质进行分析判断。
选项A
根据不定积分的性质,$\int dF(x)$表示对$F(x)$的微分进行积分。因为积分运算会得到一个原函数族,所以$\int dF(x)=F(x)+C$($C$为任意常数),而不是$F(x)$,故选项A错误。
选项B
先看$\int dF(x)$,由不定积分性质可知$\int dF(x)=F(x)+C$,再对其求微分$d\int dF(x)=d(F(x)+C)$。
根据微分的运算法则$d(u+v)=du + dv$,这里$u = F(x)$,$v = C$(常数的微分$dC = 0$),所以$d(F(x)+C)=dF(x)+dC=dF(x)$,而不是$F(x)+C$,故选项B错误。
选项C
根据不定积分的性质,$\int f(x)dx$表示$f(x)$的一个原函数族,设$F(x)$是$f(x)$的一个原函数,即$F^\prime(x)=f(x)$,那么$\int f(x)dx = F(x)+C$。
对$\int f(x)dx$求导$\frac{d}{dx}\int f(x)dx=\frac{d}{dx}(F(x)+C)$,根据求导的运算法则$(u+v)^\prime = u^\prime + v^\prime$,这里$u = F(x)$,$v = C$(常数的导数$C^\prime = 0$),所以$\frac{d}{dx}(F(x)+C)=F^\prime(x)+C^\prime=f(x)+0 = f(x)$,而不是$f(x)dx$,故选项C错误。
选项D
同样设$F(x)$是$f(x)$的一个原函数,即$F^\prime(x)=f(x)$,那么$\int f(x)dx = F(x)+C$。
对$\int f(x)dx$求微分$d\int f(x)dx=d(F(x)+C)$,根据微分的运算法则$d(u+v)=du + dv$,这里$u = F(x)$,$v = C$(常数的微分$dC = 0$),所以$d(F(x)+C)=dF(x)+dC=dF(x)$。
又因为$dF(x)=F^\prime(x)dx$,且$F^\prime(x)=f(x)$,所以$dF(x)=f(x)dx$,即$d\int f(x)dx=f(x)dx$,故选项D正确。