高数积分总结ppt
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高数积分总结一、不定积分1、不定积分的概念也性质定义1:如果在区间I上,可导函数F(x)的导函数为f(x),即对任一,都有F`(x)=f(x)或dF(x)=f(x)dx,那么函数F(x)就称为f(x)(或f(x)dx)在区间I上的原函数。
定义2:在区间I上,函数f(x)的带有任意常数项的原函数称为f (x)(或者f(x)dx)在区间I上的不定积分,记作。
性质1:设函数f(x)及g(x)的原函数存在,则。
性质2:设函数f(x)的原函数存在,k为非零常数,则。
2、换元积分法(1)第一类换元法:定理1:设f(u)具有原函数,可导,则有换元公式。
例:求解将代入,既得(2)第二类换元法:定理2:设是单调的、可导的函数,并且又设具有原函数,则有换元公式其中是的反函数。
例:求解∵,设,那么,于是∴∵,且∴,3、分部积分法定义:设函数及具有连续导数。
那么,两个函数乘积的导数公式为移项得对这个等式两边求不定积分,得此公式为分部积分公式。
例:求解∴分部积分的顺序:反对幂三指。
4、有理函数的积分例:求解∵,故设其中A,B为待定系数.上式两端去分母后,得即比较上式两端同次幂的系数,既有从而解得于是其他有些函数可以化做有理函数.5、积分表的查询二、定积分1、定积分的定义和性质(1)定义:设函数在上有界,在中任意插入若干个分点把区间分成n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,并作出和记,如果不论对怎么划分,也不论在小区间上点怎么选取,只要当时,和总趋于确定的极限,那么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。
定理1:设在区间上连续,则在上可积。
定理2:设在区间上有界,且只有有限个间断点,则在上可积。
(2)性质1:性质2:(k是常数)性质3:设,则性质4:如果在区间上,则性质5:如果在区间上,,则推论1:如果在区间上,,则推论2:性质6:设M及m分别是函数在区间上的最大值和最小值,则性质7(定积分中值定理):如果函数在积分区间上连续,则在上至少存在一个点,使下式成立2、微积分基本公式(1)积分上限函数及其导数定理1:如果函数在区间上连续,则积分上限的函数在上可导,并且它的导数定理2:如果函数在区间上连续,则函数就是在区间上的一个原函数。
高数积分总结一、不定积分1、不定积分的概念也性质定义1:如果在区间I 上,可导函数F (x )的导函数为f(x),即对任一I x ∈,都有F`(x)=f(x)或dF(x)=f(x)dx,那么函数F(x)就称为f(x)(或f(x)dx)在区间I 上的原函数。
定义2:在区间I 上,函数f (x )的带有任意常数项的原函数称为f (x )(或者f(x)dx )在区间I 上的不定积分,记作⎰dx x f )(。
性质1:设函数f(x)及g(x)的原函数存在,则⎰⎰⎰+=+dx x g dx x f dx x g x f )()()]()([。
性质2:设函数f(x)的原函数存在,k 为非零常数,则⎰⎰=dx x f k dx x kf )()(。
2、换元积分法 (1)第一类换元法:定理1:设f(u)具有原函数,)(x ϕμ=可导,则有换元公式)(])([)(')]([x d f dx x x f ϕμμμϕϕ=⎰⎰=。
例:求⎰xdx 2cos 2 解⎰⎰⎰⎰=•=•=μμd dx x x dx x xdx cos )'2(2cos 22cos 2cos 2将x 2=μ代入,既得⎰+=C x xdx 2sin 2cos 2(2)第二类换元法:定理2:设)(t x ψ=是单调的、可导的函数,并且.0)('≠t ψ又设)(')]([t t f ψψ具有原函数,则有换元公式,])(')]([[)()(1x t dt t t f dx x f -=⎰⎰=ψψψ其中)(1x -ψ是)(t x ψ=的反函数。
例:求⎰>+)0(22a ax dx解 ∵t t 22sec tan 1=+,设⎪⎭⎫ ⎝⎛<<-=22tan ππαt t x ,那么 tdt a dx t a t a t a a a x 2222222sec ,sec tan 1tan ==+=+=+,于是⎰⎰⎰==+tdt dt t a ta a x dx sec sec sec 222 ∴C t t ax dx ++=+⎰tan sec ln 22∵aa x t 22sec +=,且0tan sec >+t t ∴1222222)ln(ln C a x x C aa x a x a x dx+++=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=+⎰,a C C ln 1-=3、分部积分法定义:设函数)(x μμ=及)(x υυ=具有连续导数。
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高数积分总结
高等数学中的积分是一个重要的概念和工具,它是微积分的一个重要组成部分。
积分作为微分的逆运算,可以帮助我们求解一些重要的问题,如求函数的面积、体积、质量、质心等。
在这篇总结中,我将对高等数学中的积分进行详细的介绍和总结。
一、基本概念
高等数学中的积分有两种形式:定积分和不定积分。
定积分是指对一个函数在给定的两个点之间的区域进行求和,其结果是一个数值。
不定积分是指对一个函数进行求积分,其结果是一个含有未知常量的函数。
定积分的计算可以通过求极限的方式来进行,即将被积函数进行分割,并将每个分割的小区间的面积进行求和。
当分割的区间越来越小,求和的结果就越来越接近定积分的结果。
不定积分的计算则可以通过反向求导来进行,即对已知的函数进行求反函数的过程。
二、基本性质
高等数学中的积分有一些基本的性质,包括线性性、区间可加性、保号性等。
线性性是指对于两个函数的积分,可以将它们的积分分别进行求和或相加后再进行积分。
区间可加性是指对于一个区间上的函数的积分,可以将这个区间划分成多个子区
间后再进行积分,最后对各个子区间的积分进行求和。
保号性则是指对于一个函数的积分,若函数在某个区间上恒大于等于0,则其积分结果也大于等于0。
三、常用的积分方法
在高等数学中,有一些常用的积分方法可以帮助我们求解一些特殊的函数积分。
常用的积分方法包括换元积分法、分部积分法、有理函数积分法等。
换元积分法是指通过引入一个新的变量来进行积分计算,从而将复杂的积分转化成简单的积分。
分部积分法是指将一个复杂的积分按照乘法公式进行逐步求导,然后进行积分。
有理函数积分法则是指将一个有理函数进行分解,将其分解成多个简单函数的积分,并进行求解。
四、应用领域
积分在科学、工程和经济等领域具有广泛的应用。
在科学领域中,积分可以用来求解物体的质量、质心、表面积等问题。
在工程领域中,积分可以用来求解工程结构的应力、变形、弹性势能等问题。
在经济领域中,积分可以用来求解经济增长、消费函数、生产函数等问题。
总结起来,高等数学中的积分是一个重要的工具,它可以帮助我们求解一些复杂的问题,并在科学、工程和经济等领域中具有广泛的应用。
通过对积分的学习和掌握,不仅可以提高我们
的数学素养,还可以帮助我们更好地理解和应用自然和社会科学中的相关问题。