奇、偶函数和周期函数的定积分性质及一个重要公式

偶函数和周期函数的定积分性质及一个重要公式

【主要内容】

1.奇、偶函数的定积分性质设fx)在对称区间[-aa](a>0)上连续.如果它是奇函数(偶函数),则

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注 (ⅰ)当fx)是非奇非偶的连续函数时,由于978-7-111-46245-3-Part01-923.jpg978-7-111-46245-3-Part01-924.jpg所以有

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(ⅱ)当[ab]不是对称区间时,可令978-7-111-46245-3-Part01-926.jpg

a+b(注意2是[ab]的中点),将[ab]

转换成对称区间978-7-111-46245-3-Part01-927.jpg

2.周期函数的定积分性质

设函数fx)在(-∞,+∞)上连续,且是周期为TT>0)的周期函数,则对任意实数a和正整数n

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3.重要公式

n=2,3,…有978-7-111-46245-3-Part01-929.jpgn是大于1的奇数,,n是偶数.

【典型例题】

例2.5.1 求定积分978-7-111-46245-3-Part01-930.jpg

精解 由于积分区间是对称区间,所以利用奇、偶函数的定积分性质计算.

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978-7-111-46245-3-Part01-932.jpg

例2.5.2 求定积分978-7-111-46245-3-Part01-933.jpg

精解 由于积分区间为对称区间,所以利用奇、偶函数的定积分性质计算本题.

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其中,978-7-111-46245-3-Part01-935.jpg(奇函数在对称区间上的定积分为零),978-7-111-46245-3-Part01-936.jpg(偶函数在对称区间上的定积分)978-7-111-46245-3-Part01-937.jpg

将它们代入式(1)得

978-7-111-46245-3-Part01-938.jpg

例2.5.3 求定积分978-7-111-46245-3-Part01-939.jpg

精解 积分区间[0,π]不是对称区间,故令978-7-111-46245-3-Part01-940.jpg,则

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978-7-111-46245-3-Part01-942.jpg

例2.5.4 求定积分978-7-111-46245-3-Part01-943.jpg

精解 被积函数虽然是非奇非偶函数,但可以表示成

978-7-111-46245-3-Part01-944.jpg

所以978-7-111-46245-3-Part01-945.jpg978-7-111-46245-3-Part01-946.jpg

例2.5.5 设fx)是以2为周期的周期函数,且在[-1,1]上

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精解 由于fx)是以2为周期的周期函数,且在[-1,1]上是奇函数,所以fx)sinπx是以2为周期的周期函数,且它在[-1,1]上是偶函数,因此利用周期函数的定积分性质和偶函数的定积分性质有

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其中,978-7-111-46245-3-Part01-949.jpg978-7-111-46245-3-Part01-950.jpg978-7-111-46245-3-Part01-951.jpg

将它们代入式(1)得

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例2.5.6 求定积分978-7-111-46245-3-Part01-953.jpg

精解978-7-111-46245-3-Part01-954.jpg

其中,978-7-111-46245-3-Part01-955.jpg(由于sin10x·cos8x是以π为周期的周期函

数)

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(由于sin8u是以π为周期的周期函数)

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(由于sinx·sin2x·sin4x是以2π为周期的奇函数)将它们代入式(1)得

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