f(t)=∫[1,-1]|x/(1+x^2)-t|dx 求f(t)

1个回答

  • 带绝对值的要去掉绝对值,你可以用对t的分段讨论来达到这个目的,也就是要讨论t取什么值的时候,x/(1+x^2)-t大于0或是小于0

    先研究x/(1+x^2)的范围,令g(x)=x/(1+x^2),对其求导,发现是单调递增函数,那么在【-1,1】上的取值范围就是[g(-1),g(1)]也就是[-0.5,0.5]

    可以将t分为三段

    1、t≥0.5

    2、t≤-0.5

    3、-0.5<t<0.5

    对1来说,绝对值可以直接去,积分变为t-x/(1+x^2),积分结果为f(t)=2t

    同理,对2来说,绝对值去掉后,积分变为x/(1+x^2)-t,积分结果为f(t)=-2t

    对3来说,x/(1+x^2)-t可能大于0或者小于0,它的正负性直接决定了绝对值该怎么去掉.所以你可以令x/(1+x^2)-t=0,解出来x的值:

    x=(1±(1-4t^2)^0.5)/(2t)

    由于积分区间是[-1,1],所以我们舍掉正的值.为了方便书写,设:

    a=(1-(1-4t^2)^0.5)/(2t)

    那么f(t)=从-1到a积分(t-x/(1+x^2))+从a到1积分(x/(1+x^2)-t)

    这个你可以自己算下~

    最后把这3种情况整合下,可以得到分段函数f(t)的解