一元函数积分学 / 定积分计算 / 概念辨析或快速代入排除
已知$I = \int_{\frac{\pi}{6}}^{\frac{\pi}{3}} \ln \sin x d x$,$J = \int_{\frac{\pi}{6}}^{\frac{\pi}{3}} \ln x d x$,$K = \int_{\frac{\pi}{6}}^{\frac{\pi}{3}} \ln \tan x d x$,则$I , J , K$的大小关系是( )
正确答案
A
题目解析
在区间 $\left[\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{3}\right]$ 上,比较被积函数大小:首先,$\sin x \in \left[\frac{1}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}\right] \subset (0,1)$,故 $\ln \sin x < 0$;$x \in \left[\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{3}\right] \approx [0.5236, 1.0472] \subset (0,1)$,故 $\ln x < 0$;而 $\tan x \in \left[\frac{\sqrt{3}}{3}, \sqrt{3}\right] \approx [0.577, 1.732]$,其中部分大于 1、部分小于 1,但注意到 $\tan x > x > \sin x$ 在该区间恒成立(因 $\tan x - x > 0$,$x - \sin x > 0$),且对数函数单调增,故 $\ln \sin x < \ln x < \ln \tan x$。又因区间长度为正,积分保序,得 $I < J < K$。故选 A。