本题导读
本题属于新定义型试题,考查“正交函数”的概念。核心在于利用微积分基本定理进行定积分计算,并结合函数奇偶性简化运算。
📌【题干】
Question
(2014年湖北卷(理)) 若函数 满足 ,则称 在区间 上的一组正交函数.给出三组函数:
① ;
② ;
③ .
其中为区间 上的正交函数的组数是()
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
🔍【思路分析】
破题导航
- 理解定义:计算各组中 在 上的定积分。若结果为 0,则为正交函数。
- 利用奇偶性(快速求解技巧):在对称区间 上,奇函数的定积分为 0。如果 是奇函数,则直接判定为正交函数。
- 分步验证:
- 对于 ①,利用倍角公式 转化。
- 对于 ②,展开多项式后利用微积分基本定理计算。
- 对于 ③,判断积函数的奇偶性。
✅【答案】
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C
✍【详细解析】
Abstract
验证 ①: 。 因为 是奇函数,根据奇函数在对称区间上的积分性质: 故 ① 是正交函数。
验证 ②: 。 该函数为偶函数,需具体计算: 故 ② 不是正交函数。
验证 ③: 。 因为 是奇函数,根据奇函数在对称区间上的积分性质: 故 ③ 是正交函数。
综上所述,满足条件的组数为 2 组。
故选 C
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:定积分计算与函数的奇偶性
核心方法:利用奇函数在对称区间积分为 0 快速判定正交性,偶函数再具体计算
避坑指南:注意审题与运算细节。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源: 微积分基本定理与奇偶函数定积分性质
结论推广: 奇函数在 上定积分为 0。
方法推广: 可迁移到新定义下的定积分判定、利用奇偶性简化计算类题
🔗【关联脉络】
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