题目
Problem
Let f(x)=(2x+1)(x+2)23−3x2.
(a) Express f(x) in partial fractions.
(5)
(b) Hence find the exact value of ∫04f(x)dx, giving your answer in the form a+blnc, where a, b and c are integers.
(5)
题目中文翻译
设 f(x)=(2x+1)(x+2)23−3x2。
(a) 将 f(x) 表示为部分分式。
(5)
(b) 由此求 ∫04f(x)dx 的精确值,将答案表示为 a+blnc 的形式,其中 a、b 和 c 为整数。
(5)
原卷通用作答要求
Answer all questions. You should use a calculator where appropriate.
You must show all necessary working clearly; no marks will be given for unsupported answers from a calculator.
Give non-exact numerical answers correct to 3 significant figures, or 1 decimal place for angles in degrees, unless a different level of accuracy is specified in the question.
请回答所有题目。适当时应使用计算器。必须清楚展示所有必要的计算过程;仅给出计算器答案而没有过程,不予评分。除非题目另有精度要求,非精确数值答案保留 3 位有效数字,以度为单位的角度保留 1 位小数。
解答
(a)
解法一
思路
展开
重复因子 x+2 对应两个分式。清分母后用特殊值求系数,最后比较最高次项。
答题过程
展开
Write
f(x)=2x+1A+x+2B+(x+2)2C.
Then
3−3x2=A(x+2)2+B(2x+1)(x+2)+C(2x+1).
At x=−1/2,
49=A49,soA=1.
At x=−2,
−9=−3C,soC=3.
Comparing coefficients of x2 gives −3=A+2B, so B=−2. Therefore
f(x)=2x+11−x+22+(x+2)23.
(b)
解法一
思路
展开
利用(a)逐项积分,平方分母的项积分后是负的一次倒数,不是对数。代入上下限后合并对数。
答题过程
展开
Using part (a),
I====[21ln(2x+1)−2ln(x+2)−x+23]04(21ln9−2ln6−21)−(−2ln2−23)1+ln3−2ln261−ln3.
The logarithm arguments are positive throughout 0≤x≤4.