(2005年真题)设连续函数y=f(x)在[0,a]内严格单调递增,且f(0)=0,f(a)=a,若g(x)是f(x)的反函数,则∫0a[f(x)+g(x)]dx=[ ]。

admin2015-04-14  43

问题 (2005年真题)设连续函数y=f(x)在[0,a]内严格单调递增,且f(0)=0,f(a)=a,若g(x)是f(x)的反函数,则∫0a[f(x)+g(x)]dx=[     ]。

选项 A、f2(a)+g2(a)
B、f2(a)
C、2∫0af(x)dx
D、2∫0ag(x)dx

答案B

解析 本题考查函数与其反函数的关系及定积分的几何意义。
解法1
若g(x)是f(x)的反函数,则曲线g(x)与f(x)关于y=x对称,如图4.7(a)与(b)所示。

由y=f(x)在[0,a]内严格单调递增,且f(0)=0可得在[0,a]内f(x)≥0与g(x)>10。由定积分的几何意义,∫0af(x)dx等于图4.7(a)所示阴影部分曲边三角形的面积,∫0af(x)dx等于图4.7(b)所示阴影部分曲边三角形的面积。又图4.7(a)中曲边形OCO的面积等于图4.7(b)中曲边形OCO的面积,从而∫0a[f(x)+g(x)]dx等于图4.7(b)直角三角形OaC(或图4.7(a)直角三角形OaC)面积2倍,即∫0a[f(x)+g(x)]dx=2××f(a)=a×f(a)=f2(a)。故正确选项为B。
解法2
特殊值代入法。设,则f(x)满足题设条件,其反函数为,因此=a2=f2(a)。
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