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第节,定积分

时间:2022-09-17 百科知识 版权反馈
【摘要】:如果将积分区间分成两部分,则在整个区间上的定积分等于这两个区间上定积分之和,即设,则。如果函数在闭区间上连续,则在积分区间上至少存在一点,使下式成立:。牛顿-莱布尼茨公式: 设在区间上连续,是在区间上的一个原函数,则此公式被称为牛顿-莱布尼茨公式,它进一步揭示了定积分与原函数之间的联系,它给定积分提供了一个有效而简便的计算方法。

(1/6) 定积分的定义

设函数上有界,在中任意插入若干个分点,把区间分成个小区间   ,各个小区间的长度依次为  。在每个小区间[]上任取一点),作函数值与小区间长度的乘积并作和。记,如果不论对怎样分法,也不论在小区间[]上点怎样取法,只要当时,和总趋于确定的极限,这时我们称这个极限为函数在区间上的定积分(简称积分),记作。即 ==。 其中叫做被积函数,叫做被积表达式,叫做积分变量,叫做积分下限,叫做积分上限,叫做积分区间。

(2/6) 定积分的几何意义

上连续,表示介于曲线轴、直线各部分面积的代数和。

(3/6) 可积的必要条件

若函数上可积,则上必有界.

(4/6) 可积的充分条件

(1)若函数上连续,则上可积. (2)若函数在区间上有界,且只有有限个间断点,则上可积;或函数上只有有限个第一类间断点,则上可积. (3)分段连续函数是可积的. (4)若上的单调有界函数,则上可积. 也就是说,单调有界函数,即使有无穷多个间断点,但这些不连续的点若存在一个极限点,则上可积. (5)初等函数在其定义区间内的任一子区间上都是可积的.

(5/6) 定积分性质及定理

(1)函数和(差)的定积分等于它们的定积分的和(差),即 。 (2)被积函数的常数因子可以提到积分号外面,即(是常数)。 (3)如果将积分区间分成两部分,则在整个区间上的定积分等于这两个区间上定积分之和,即设,则。 (4)如果在区间上,,则。 (5)如果在区间上,,则。 (6)如果在上,。 特别的 (7)设分别是函数上的最大值及最小值,则 。 (8)(定积分中值定理)如果函数在闭区间上连续,则在积分区间上至少存在一点,使下式成立:

(6/6) 定积分的计算与技巧

(1)牛顿-莱布尼茨公式: 设在区间上连续,在区间上的一个原函数,则  此公式被称为牛顿-莱布尼茨公式,它进一步揭示了定积分与原函数之间的联系,它给定积分提供了一个有效而简便的计算方法。 此外牛顿-莱布尼茨公式有如下推广: (i)设在区间上连续,在区间上的一个原函数,又  都存在,则   (ii)设在区间上连续,中除去连续,存在,且,则   (2)换元积分法: 设函数在区间上连续;函数在区间上是单值的且有连续导数;当t在区间上变化时,的值在上变化,且;则有定积分的换元公式:  (3) 分部积分法 依据不定积分的分部积分,可以推算出  


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