题目
单选题(共16题,48.0分)3. (3.0分) 设int f(x)dx=(3)/(4)lnsin 4x+C,则f(x)=A. cot4xB. -cot4xC. 3cos4xD. 3cot4x
单选题(共16题,48.0分)3. (3.0分) 设$\int f(x)dx=\frac{3}{4}ln\sin 4x+C$,则$f(x)=
A. cot4x
B. -cot4x
C. 3cos4x
D. 3cot4x
题目解答
答案
D. 3cot4x
解析
本题考查不定积分与原函数的关系,解题的关键在于利用不定积分的性质,即若$\int f(x)dx = F(x) + C$($C$为常数),那么$f(x)=F^\prime(x)$。
已知$\int f(x)dx=\frac{3}{4}\ln\sin 4x+C$,根据上述性质可知$f(x)$是$\frac{3}{4}\ln\sin 4x$的导数。
下面我们来求$\frac{3}{4}\ln\sin 4x$的导数,根据复合函数求导法则$(u(v(x)))^\prime = u^\prime(v(x))\cdot v^\prime(x)$,设$u=\ln t$,$t = \sin 4x$。
- 先对$u=\ln t$关于$t$求导:
根据求导公式$(\ln x)^\prime=\frac{1}{x}$,可得$u^\prime=\frac{1}{t}$。 - 再对$t = \sin 4x$关于$x$求导:
设$v = 4x$,则$t = \sin v$,先对$t = \sin v$关于$v$求导,根据求导公式$(\sin x)^\prime=\cos x$,可得$t^\prime_v=\cos v$;再对$v = 4x$关于$x$求导,根据求导公式$(x^n)^\prime=nx^{n - 1}$,可得$v^\prime_x = 4$。
根据复合函数求导法则$t^\prime_x=t^\prime_v\cdot v^\prime_x$,可得$t^\prime_x=\cos v\cdot 4 = 4\cos 4x$。 - 最后根据复合函数求导法则求$\frac{3}{4}\ln\sin 4x$的导数:
$(\frac{3}{4}\ln\sin 4x)^\prime=\frac{3}{4}\cdot\frac{1}{t}\cdot 4\cos 4x$,将$t = \sin 4x$代入上式可得:
$\frac{3}{4}\cdot\frac{1}{\sin 4x}\cdot 4\cos 4x = 3\cdot\frac{\cos 4x}{\sin 4x}$
根据三角函数的关系$\frac{\cos x}{\sin x}=\cot x$,可得$3\cdot\frac{\cos 4x}{\sin 4x}=3\cot 4x$,即$f(x)=3\cot 4x$。