问题 单项选择题

设f(x)在(-∞,+∞)上是连续函数,F(x)是f(x)的一个原函数,则[ ]

A.F(x)是奇函数

f(x)是偶函数.

B.F(x)是偶函数

f(x)是奇函数.

C.F(x)是T周期函数

f(x)是T周期函数.

D.F(x)是严格单调函数

f(x)是严格单调函数.

答案

参考答案:B

解析:方法1 论证法.
先讨论“[*]”,以下证明(A)、(B)、(C)的“[*]”都正确.
(A)“[*]”.设F(x)是奇函数,即F(x)=-F(-x).两边对x求导,有
F’(x)=-(F(-x))’=-F’(-x)(-1)=F’(-x),
即f(x)=f(-x),所以f(x)是一个偶函数.
类似可证(B)“[*]”,(C)“[*]”都正确.
至于(D),例如F(x)=x3是严格单调增函数.f(x)=F’(x)=3x2不是严格单调函数,故(D)的“[*]”不正确.
再讨论“[*]”.命
[*]
对于(A),设f(x)为偶函数,有
[*]
所以[*]为奇函数.既然F(x)为f(x)的一个原函数,故可设[*]当C0=0时F(x)才是奇函数,故结论“[*]”不正确.
对于(B),设f(x)为奇函数,类似可证Φ(-x)=Φ(x),所以[*]为偶函数,从而知f(x)的一切原函数[*]均是偶函数,所以(B)的“[*]”正确.
对于(C),设f(x)为T周期函数,有
[*]
以下证明
[*]
事实上,由f(x+T)≡f(x),所以
[*]
所以[*]与x无关,命x=0,于是证得式(3.2)成立.将式(3.2)代入式(3.1),得
[*]
从而推知,若f(x)为连续的T周期函数,则[*]为T周期函数的充要条件是
[*]
无此条件时,(C)的“[*]”不正确.
(D)的“[*]”也不正确.例如设f(x)=x是严格单调增函数,[*]不论C是什么常数,F(x)都不是单调函数.
由以上分析可知“[*]”与“[*]”都正确的只有(B).
方法2 排斥法.
(A)的反例:f(x)=x2,取其原函数[*]F(x)不是奇函数,故(A)的“[*]”不正确.
(C)的反例:f(x)=cos2x以π为周期,它的一切原函数[*]都不是周期函数.故(C)的“[*]”不正确.
(D)的反例见方法1.
选(B).
[评注] 总结本题结论如下:设f(x)在(-∞,+∞)上连续,则
(A)、(B)、(C)的“[*]”都正确,(D)的“[*]”不正确.
反过来,由f(x)推F(x),
(A)若f(x)为偶函数,则有且仅有一个原函数[*]为奇函数;
(C)若f(x)为T周期函数,则①(3.2)式成立;②f(x)的原函数[*]是T周期函数的充要条件是[*]③f(x)的一切原函数为丁周期函数的充要条件也是[*]f(x)没有一个原函数是T周期的.
(D)的“[*]”是不正确的.

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