中国矿业大学《高等数学》5.1定积分概念与性质.pptVIP

第五章 第一节 一、定积分问题举例 解决步骤 : 3) 近似和. 2. 变速直线运动的路程 3) 近似和. 二、定积分定义 (P225 ) 定积分的几何意义: 可积的充分条件: [注] 利用 例2. 用定积分表示下列极限: 三、定积分的近似计算 3. 梯形公式 抛物线法公式的推导 例3. 用梯形公式和抛物线法公式 四、定积分的性质 当 a , b , c 的相对位置任意时, 例如 6. 若在 [a , b] 上 推论2. 例4. 试证: 8. 积分中值定理 说明: 例5. 内容小结 思考与练习 思考: 2. P235 题3 作业 P235 *2 (2) ; 6 ; 7 ; 10 (3) , (4) ; 12(3) ; 13 (1) , (5) 第二节 * 目录 上页 下页 返回 结束 定积分 积分学 不定积分 定积分 一、定积分问题举例 二、 定积分的定义 三、 定积分的近似计算 定积分的概念及性质 第五章 四、 定积分的性质 1. 曲边梯形的面积 设曲边梯形是由连续曲线 以及两直线 所围成 , 求其面积 A . 矩形面积 梯形面积 1) 大化小. 在区间 [a , b] 中任意插入 n –1 个分点 用直线 将曲边梯形分成 n 个小曲边梯形; 2) 常代变. 在第i 个窄曲边梯形上任取 作以 为底 , 为高的小矩形, 并以此小 矩形面积近似代替相应 窄曲边梯形面积 得 4) 取极限. 令 则曲边梯形面积 设某物体作直线运动, 且 求在运动时间内物体所经过的路程 s. 解决步骤: 1) 大化小. 将它分成 在每个小段上物体经 2) 常代变. 得 已知速度 n 个小段 过的路程为 4) 取极限 . 上述两个问题的共性: 解决问题的方法步骤相同 : “大化小 , 常代变 , 近似和 , 取极限 ” 所求量极限结构式相同: 特殊乘积和式的极限 任一种分法 任取 总趋于确定的极限 I , 则称此极限 I 为函数 在区间 上的定积分, 即 此时称 f ( x ) 在 [ a , b ] 上可积 . 记作 积分上限 积分下限 被积函数 被积表达式 积分变量 积分和 定积分仅与被积函数及积分区间有关 , 而与积分 变量用什么字母表示无关 , 即 曲边梯形面积 曲边梯形面积的负值 各部分面积的代数和 取 定理1. 定理2. 且只有有限个间断点 (证明略) 例1. 利用定义计算定积分 解: 将 [0,1] n 等分, 分点为 可积的必要条件: 定理3. 注 注 注. 当n 较大时, 此值可作为 的近似值 得 两端分别相加, 得 即 解: 根据定积分定义 可得如下近似计算方法: 将 [a , b] 分成 n 等份: 1. 左矩形公式 例1 2. 右矩形公式 推导 4. 抛物线法公式 上作抛物线(如图) 则以抛物线为顶的小曲边梯形 面积经推导可得： 解:计算yi(见右表) 的近似值. 2.00000 1.0 10 2.20994 0.9 9 2.43902 0.8 8 2.68456 0.7 7 2.94118 0.6 6 3.20000 0.5 5 3.44828 0.4 4 3.66972 0.3 3 3.84615 0.2 2 3.96040 0.1 1 4.00000 0.0 0 yi xi i (取 n = 10, 计算时取5位小数) 用梯形公式得 用抛物线法公式得 积分准确值为 计算定积分 (设所列定积分都存在) ( k 为常数) 证: = 右端 证: 当 时, 因 在 上可积 , 所以在分割区间时, 可以永远取 c 为分点 , 于是 则有 则 证: 推论1. 若在 [a , b] 上 则 证: 即 7. 设 则 证: 设 则在 上, 有 即 故 即 则至少存在一点 使 证: 则由性质7 可得 根据闭区间上连续函数介值定理, 使 因此定理成立. 性质7 可把 故它是有限个数的平均值概念的推广. 积分中值定理对 因 计算从 0 秒到 T 秒这段时间内自由落体的平均 速度. 解: 已知自由落体速度为 故所求平均速度 1. 定积分的定义 — 乘积和式的极限 2. 定积分的性质 3. 积分中值定理 矩形公式 梯形公式 连续函数在区间上的平均值公式 近似计算 抛物线法公式 1. 用定积分表示下述极限 : 解: 或 如何用定积分表示下述极限 提示: 极限为 0 ! 3. P236 题13 (2) , (4) 题13(4) 解: 设 则 即