(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
设在
上连续,
表示介于曲线
、
轴、直线
及
各部分面积的代数和。
(3/6) 可积的必要条件
若函数在
上可积,则
在
上必有界.
(4/6) 可积的充分条件
(1)若函数在
上连续,则
在
上可积. (2)若函数
在区间
上有界,且只有有限个间断点,则
在
上可积;或函数
在
上只有有限个第一类间断点,则
在
上可积. (3)分段连续函数是可积的. (4)若
是
上的单调有界函数,则
在
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
在
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
与
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,
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。 此外牛顿-莱布尼茨公式有如下推广: (i)设
在区间
上连续,
是
在区间
上的一个原函数,又
,
都存在,则
(ii)设
在区间
上连续,
在
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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