∫24x3−3x2+5x2dx\int _{2}^{4}\dfrac{{{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+5}{{{x}^{2}}}dx的值为 ()()
A. 11
B. 14\dfrac{1}{4}
C. 54\dfrac{5}{4}
D. 22

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它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

1. 化简被积函数,拆分为基本的幂函数形式

将被积函数进行拆分化简:
x3−3x2+5x2=x−3+5x−2\frac{x^3-3x^2+5}{x^2} = x - 3 + 5x^{-2}

2. 求出被积函数的原函数

根据常见函数的导数与积分公式,求得其一个原函数为:
F(x)=12x2−3x−5xF(x) = \frac{1}{2}x^2 - 3x - \frac{5}{x}

3. 利用微积分基本定理计算定积分的值

利用微积分基本定理(牛顿-莱布尼茨公式)代入上下限进行计算:
∫24x3−3x2+5x2dx=[12x2−3x−5x]24\int _{2}^{4}\dfrac{{{x}^{3}}-3{{x}^{2}}+5}{{{x}^{2}}}dx = \left[ \frac{1}{2}x^2 - 3x - \frac{5}{x} \right]_{2}^{4}
=(12×42−3×4−54)−(12×22−3×2−52)= \left( \frac{1}{2} \times 4^2 - 3 \times 4 - \frac{5}{4} \right) - \left( \frac{1}{2} \times 2^2 - 3 \times 2 - \frac{5}{2} \right)
=(8−12−54)−(2−6−52)= \left( 8 - 12 - \frac{5}{4} \right) - \left( 2 - 6 - \frac{5}{2} \right)
=−214−(−132)=54= -\frac{21}{4} - \left( -\frac{13}{2} \right) = \frac{5}{4}
因此,该定积分的值为 54\frac{5}{4},对应选项 C。

答案

C

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