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考研数学高数定积分

第五讲:定积分 定积分的概念:设上有界 任意分割: 作乘积:任取,作乘积 作和式: 取极限: 若不管如何分割,如何选取,当时,上述极限如果存在,则称在上是可积的,并称此极限值为上的定积分,记为 我们规定: 函数可积的条件: 充分条件:若满足下列条件之一,则上可积: 1、上连续; 2、只有有限个间断点的有界函数 3、单调函数 必要条件:若上可积,则在上一定有界。 定积分的几何意义: 设上可积 若,则 若,则 若有正有负,则 例: 1、用定义计算积分; 2、利用定积分表示下列和式的极限: (1) (2) 3、利用几何意义求积分 4、比较大小: 定积分的性质: 设在所讨论的区间上都是可积的,则有 性质1 (线性性) 推论: 性质2 (区间可加性) 性质3 (保号性) 若 性质4 (保不等式性) 若 性质5 (绝对可积性及绝对值不等式) 性质6 (估值不等式) 积分中值定理: 若? (x)在[a,b]上连续,则至少存在一点ξ∈[a,b],使 微积分基本定理: 变上限积分函数: 设? (x)在[a,b]上可积,则对于每一个[a,b], 定积分都有唯一确定的值与之对应,由此可以定义函数: 这是一个定义在[a,b]上的函数,称为积分变上限函数。 注:中x是积分上限变量,在[a,b]上变化;t是积分变量,在[a,x]上变化。 变上限积分函数求导定理: 若? (x)在[a,b]上连续,则F(x)在[a,b]上一定可导,且有 注 1. F(x)也一定连续. 2. F(x)是? (x)在上的一个原函数. 此定理也证明了连续的原函数一定存在. 例:求 牛顿-莱布尼兹公式: 若? (x)在[a,b]上连续,Ф(x)是? (x)的任意一个原函数,则有 说明: 等于? (x)的任一个原函数在[a,b]上的增量 例: 定积分的换元积分法与分部积分法 第一类换元积分法(凑微分法): (不定积分) (定积分) 例: 第二类还原积分: (不定积分) 其中:具有连续的导数 (定积分) 其中:(1),, (2)具有连续的导数,且 与不定积分类似,常用: 例:计算下列定积分: 换元积分法: (不定积分) (定积分) 条件:在[a,b]上具有连续导数 例:计算: 其他结论: 一、设在上可积,则有: 二、设是一个以T为周期的可积函数,则有 例: 函数在上有定义,且单调不增,证明:对于任何有 . 设函数在上连续可微,证明: 设在区间上连续且单增,求证:

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