在2019年考研数学的积分计算题中,一道典型的题目如下:
题目:已知函数$f(x) = x^2e^x$,求定积分$\int_0^1 f(x) \, dx$的值。
解题过程:
1. 首先,计算$f(x)$的原函数。由于$f(x) = x^2e^x$,我们可以使用分部积分法来求其原函数。设$u = x^2$,$dv = e^x \, dx$,则$du = 2x \, dx$,$v = e^x$。
根据分部积分公式$\int u \, dv = uv - \int v \, du$,我们得到:
\[
\int x^2e^x \, dx = x^2e^x - \int 2xe^x \, dx
\]
2. 对$\int 2xe^x \, dx$再次使用分部积分法,设$u = 2x$,$dv = e^x \, dx$,则$du = 2 \, dx$,$v = e^x$。
同样应用分部积分公式,我们得到:
\[
\int 2xe^x \, dx = 2xe^x - \int 2e^x \, dx = 2xe^x - 2e^x
\]
3. 将上述结果代入第一步的公式中,得到$f(x)$的原函数:
\[
\int x^2e^x \, dx = x^2e^x - (2xe^x - 2e^x) = x^2e^x - 2xe^x + 2e^x
\]
4. 最后,计算定积分$\int_0^1 f(x) \, dx$的值:
\[
\int_0^1 f(x) \, dx = \left[ x^2e^x - 2xe^x + 2e^x \right]_0^1 = (1^2e^1 - 2 \cdot 1e^1 + 2e^1) - (0^2e^0 - 2 \cdot 0e^0 + 2e^0) = 0
\]
因此,2019年考研数学积分计算题的答案为0。
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