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108 政大微積分 第 17 題

考題 / 轉學考微積分 / 政大 / 微積分

108學年度 · 108微積分 · 第 17 題

題目

Problem

Suppose that cc is a positive constant. What is ∫02π/cxsin⁡(cx) dx\displaystyle \int_0^{2\pi/c} x\sin(cx)\,dx?

(a) 2π/c2\pi/c

(b) πc\pi c

(c) −2π/c-2\pi/c

(d) −πc-\pi c

(e) None of the above.

解答

解法一

思路

展開
  • 對 xsin⁡(cx)x\sin(cx) 作分部積分,並在兩端代入週期點。

答題過程

展開 ∫02π/cxsin⁡(cx) dx= [−xcos⁡(cx)c+sin⁡(cx)c2]02π/c= −2πc2.\begin{align*} \int_0^{2\pi/c}x\sin(cx)\,\mathrm{d}x =&\,\left[-\frac{x\cos(cx)}{c}+\frac{\sin(cx)}{c^2}\right]_0^{2\pi/c}\\[4mm] =&\,-\frac{2\pi}{c^2}. \end{align*}

此值不在 (a)–(d),答案為 (e)\boxed{\text{(e)}}。