16微积分基本定理的推导

1 / 21.6 微积分基本定理自主探究学习1. 微积分基本定理：如果函数()F x 是[,]a b 上的连续函数()f x 的任意一个原函数，则()()()ba f x dx Fb F a =-⎰. 2. 定积分的性质：()()()()bc ba a c f x dx f x dx f x dx a cb =+<<⎰⎰⎰其中（定积分对积分区间的可加性）名师要点解析要点导学1.微积分基本定理是微积分中最重要、最辉煌的成果，它揭示了导数和定积分之间的内在联系，同时它也提供了计算定积分的一种有效办法.2.寻找满足()()F x f x 的函数F(x )，一般运用基本初等函数的求导公式和导数的四则运算法则，从反方向上求出F(x ).3. 为了方便起见，还常用()|ba F x 表示()()Fb F a -，即()()|()()bb a a f x dx F x F b F a ==-⎰.该式称之为微积分基本公式或牛顿—莱布尼兹公式.它指出了求连续函数定积分的一般方法，把求定积分的问题，转化成求原函数的问题，是微分学与积分学之间联系的桥梁. 它不仅揭示了导数和定积分之间的内在联系，同时也提供计算定积分的一种有效方法，为后面的学习奠定了基础.【经典例题】【例1】计算下列定积分：2200sin ,sin ,sin xdx xdx xdx ππππ⎰⎰⎰.由计算结果你能发现什么结论？试利用曲边梯形的面积表示所发现的结论.【分析】求出sin x 的原函数，利用微积分基本定理求解.然后观察规律.【解】因为'(cos )sin x x -=，所以00sin (cos )|(cos )(cos 0)2xdx x πππ=-=---=⎰，22sin (cos )|(cos 2)(cos )2xdx x ππππππ=-=---=-⎰，2 / 22200sin (cos )|(cos 2)(cos 0)0xdx x πππ=-=---=⎰.可以发现，定积分的值可能取正值也可能取负值，还可能是0.（1）当对应的曲边梯形位于 x 轴上方时，定积分的值取正值，且等于曲边梯形的面积；（2）当对应的曲边梯形位于 x 轴下方时，定积分的值取负值，且等于曲边梯形的面积的相反数；（3）当位于 x 轴上方的曲边梯形面积等于位于 x 轴下方的曲边梯形面积时，定积分的值为0，且等于位于 x 轴上方的曲边梯形面积减去位于 x 轴下方的曲边梯形面积．【点拨】要注意定积分的值可能取正值也可能取负值，还可能是0.【例2】计算下列定积分：（1）3211(2)x dx x -⎰； （2）⎰+2021dx xx . 【分析】根据被积函数的特点，求出其原函数，利用微积分基本定理求解.【解】（1）因为2''211()2,()x x x x ==-，所以3332211111(2)2x dx xdx dx xx -=-⎰⎰⎰ 233111122||(91)(1)33x x =+=-+-=. （2）)1()1(211221220202x d x dx x x ++=+-⎰⎰151221202-=+⋅=x .【点拨】把求定积分的问题，转化成求原函数的问题，寻找满足()()F x f x '=的函数F(x )，一般运用基本初等函数的求导公式和导数的四则运算法则，从反方向上求出F(x ).。

16个基本导数公式推导过程一、基本定义在微积分中，导数是用来描述函数其中一点上的变化率的数学工具。

给定一个函数y=f(x)，我们可以通过求取其导数来计算在不同点的变化率。

二、导数的定义式给定一个函数y=f(x)，在点x处的导数可以定义为：f'(x) = lim(h→0) ((f(x+h) - f(x))/h)三、常数导数对于一个常数c，导数恒为0。

因为对于任意的x和h，我们有：(f(x)+c)-f(x)=chh所以导数为：(f(x) + c) - f(x) = lim (h→0) = 0hh四、幂律导数对于幂函数y=x^n，其中n是一个常数，则导数可以通过幂律计算。

幂律定义如下：f(x) = x^n ， f'(x) = nx^(n-1)五、指数函数的导数对于指数函数y=a^x，其中a是一个常数，则导数也可以通过指数函数的特性进行计算。

指数函数的导数定义如下：f(x) = a^x ， f'(x) = ln(a) * a^x六、对数函数的导数对于对数函数y=log_a(x)，其中a是一个常数，则导数也可以通过对数函数的特性进行计算。

对数函数的导数定义如下：f(x) = log_a(x) ， f'(x) = 1 / (x * ln a)七、和差法则给定两个函数f(x)和g(x)，如果它们的导数分别为f'(x)和g'(x)，则它们的和（差）的导数可以通过和差法则计算。

根据和差法则，我们有：(f(x)±g(x))'=f'(x)±g'(x)八、积法则给定两个函数f(x)和g(x)，如果它们的导数分别为f'(x)和g'(x)，则它们的乘积的导数可以通过积法则计算。

根据积法则，我们有：(f(x)*g(x))'=f'(x)*g(x)+f(x)*g'(x)九、商法则给定两个函数f(x)和g(x)，如果它们的导数分别为f'(x)和g'(x)，且g(x)不等于0，则它们的商的导数可以通过商法则计算。

1牛顿布莱尼茨公式牛顿-莱布尼兹公式,又称为微积分基本定理,其内容是：若函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且存在原函数F(x),则f(x)在[a,b]上可积,且从a到b的定积分（积分号下限为a上限为b）：∫f(x)dx=F(b)-F(a)其意义就在于把不定积分与定积分联系了起来,也让定积分的运算有了一个完善、令人满意的方法.2牛顿布莱尼茨公式证明过程证明：设：F(x)在区间(a,b)上可导,将区间n等分,分点依次是x1,x2,…xi…x(n-1),记a=x0,b=xn,每个小区间的长度为Δx=(b-a)/n,则F(x)在区间[x(i-1),xi]上的变化为F(xi)-F(x(i-1))(i=1,2,3…)当Δx很小时,F(x1)-F(x0)=F’(x1)*ΔxF(x2)-F(x1)=F’(x2)*Δx……F(xn)-F(x(n-1))=F’(xn)*Δx所以,F(b)-F(a)=F’(x1)*Δx+ F’(x2)*Δx+…+ F’(xn)*Δx当n→+∞时,∫(a,b)F’(x)dx=F(b)-F(a)3牛顿布莱尼茨公式意义牛顿-莱布尼茨公式的发现，使人们找到了解决曲线的长度，曲线围成的面积和曲面围成的体积这些问题的一般方法。

它简化了定积分的计算，只要知道被积函数的原函数，总可以求出定积分的精确值或一定精度的近似值。

牛顿-莱布尼茨公式是联系微分学与积分学的桥梁，它是微积分中最基本的公式之一。

它证明了微分与积分是可逆运算，同时在理论上标志着微积分完整体系的形成，从此微积分成为一门真正的学科。

牛顿-莱布尼茨公式是积分学理论的主干，利用牛顿一莱布尼茨公式可以证明定积分换元公式，积分第一中值定理和积分型余项的泰勒公式。

牛顿-莱布尼茨公式还可以推广到二重积分与曲线积分，从一维推广到多维。

16个微积分公式微积分是数学的一个重要分支，研究的是函数的极限、导数和积分等概念及其应用。

下面将介绍16个微积分公式，包括导数和积分的基本公式以及一些常用的微积分技巧。

一、导数的基本公式1. 常数函数的导数公式：常数函数的导数为0。

这是因为常数函数在任意点的斜率都是0。

2. 幂函数的导数公式：幂函数的导数等于指数乘以底数的指数减1。

3. 指数函数的导数公式：指数函数的导数等于该函数自身乘以底数的自然对数。

4. 对数函数的导数公式：对数函数的导数等于该函数自身除以自变量。

5. 三角函数的导数公式：三角函数的导数可以通过基本的三角函数关系推导得出。

二、积分的基本公式1. 定积分的基本公式：定积分可以看作是函数在给定区间上的面积。

计算定积分可以使用牛顿-莱布尼茨公式，即求导和积分的逆运算。

2. 不定积分的基本公式：不定积分是积分的一种形式，表示函数的原函数。

计算不定积分可以使用导数和积分的基本公式。

三、微积分的常用技巧1. 函数的导数与原函数的关系：函数的导数可以用来求函数的原函数，而函数的原函数可以用来求函数的积分。

2. 导数的链式法则：如果一个函数是两个函数的复合函数，那么它的导数可以通过链式法则来计算。

3. 积分的换元法：积分的换元法是一种常用的求积法则，可以通过变量代换来简化积分的计算。

4. 积分的分部积分法：分部积分法是积分的一种常用技巧，可以将一个复杂的积分转化为两个简单的积分。

5. 积分的化简技巧：有时候，积分的式子可以通过一些化简技巧来简化，如分子分母的拆分、积分区间的变换等。

6. 导数的极值问题：导数可以用来求函数的极值点，通过判断导数的正负可以确定函数的增减性。

7. 积分的应用：积分在物理学、经济学等领域有广泛的应用，如求曲线的长度、求物体的质心等。

8. 微分方程的解法：微分方程是微积分的一个重要应用，可以用来描述物理系统的变化规律。

求解微分方程可以通过积分的方法来得到解析解。

9. 隐函数的求导：隐函数是指用一个方程来表示的函数，它的导数可以通过求偏导数来计算。

微积分基本公式16个微积分是数学的一门重要分支，它主要研究函数的极限、导数、积分等概念和性质。

微积分的基本公式是我们学习和应用微积分的基础，下面将介绍微积分的16个基本公式。

1.1+1=2这是微积分的最基本的公式，表示两个数相加得到另一个数。

2.a*b=b*a这是乘法交换律，表示两个数相乘的结果与顺序无关。

3.a+(b+c)=(a+b)+c这是加法结合律，表示三个数相加的结果与加法的顺序无关。

4.a*(b+c)=a*b+a*c这是乘法分配律，表示一个数与两个数相加的结果等于这个数与每个数相加的结果之和。

5.a-b=-(b-a)这是减法的性质，表示两个数相减的结果与减法的顺序无关。

6.a/b=b/a这是除法的性质，表示两个数相除的结果与除法的顺序无关。

7. (a+b)^2=a^2+2ab+b^2这是二次方的展开公式，表示两个数的和的平方等于它们的平方和加上两倍的乘积。

8. (a-b)^2=a^2-2ab+b^2这是二次方差的公式，表示两个数的差的平方等于它们的平方差减去两倍的乘积。

9.(a+b)*(a-b)=a^2-b^2这是差的平方公式，表示两个数的和与差的乘积等于它们的平方差。

10. (a+b)^3=a^3+3a^2b+3ab^2+b^3这是立方和的展开公式，表示两个数的和的立方等于它们的立方和加上三倍的乘积加上三倍的乘积再加上立方。

11. (a-b)^3=a^3-3a^2b+3ab^2-b^3这是立方差的公式，表示两个数的差的立方等于它们的立方差减去三倍的乘积加上三倍的乘积再减去立方。

12. (a+b)*(a^2-ab+b^2)=a^3+b^3这是立方和的因式分解公式，表示两个数的和与和的平方差的乘积等于它们的立方和。

13. (a-b)*(a^2+ab+b^2)=a^3-b^3这是立方差的因式分解公式，表示两个数的差与差的平方和的乘积等于它们的立方差。

14. (a+b)^n=a^n+na^(n-1)b+(n(n-1)/2)a^(n-2)b^2+...+nb^(n-1)+b^n这是二项式定理，表示两个数的和的n次方等于它们的各种组合的乘积之和。

微积分推导公式微积分可是数学领域里的大明星呀！在咱们的学习中，微积分的推导公式那可是相当重要。

先来说说什么是微积分吧。

想象一下，你正在跑步，速度不是一直不变的，而是一会儿快一会儿慢。

这时候，微积分就能帮我们算出在某个瞬间你的速度到底是多少。

或者，你有一个不规则的图形，比如一块奇形怪状的石头，微积分就能帮我们算出它的面积或者体积。

就拿最简单的求导公式来说，比如函数 y = x^n 的导数是 y' = nx^(n- 1) 。

这个公式看起来挺简单，但推导起来可不容易。

我记得有一次，我给学生们讲这个公式的推导。

我在黑板上一步一步地写，学生们在下面眼睛瞪得大大的，一脸的迷茫。

我心里那个着急呀，就想着怎么能让他们明白。

于是，我就举了个例子，说假如我们要计算一个立方体的体积增加的速度。

假设这个立方体的边长是x ，那么它的体积就是 V = x^3 。

当边长增加了一点点Δx ，新的体积就是(x + Δx)^3 。

我们把新体积展开，然后减去原来的体积，再除以Δx ，最后让Δx 趋近于 0 ，就能得到体积关于边长的变化率，也就是导数。

学生们听了这个例子，好像有点开窍了，但还是不太明白。

我又换了个角度，让他们想象自己在爬山，山坡的陡峭程度就是导数。

这下，终于有几个学生露出了恍然大悟的表情。

再来说说积分的推导公式。

比如，定积分的基本公式∫a^x dx =(1/lna)a^x + C 。

这个公式的推导就像是在拼图，把一小块一小块的面积拼起来，得到整个图形的面积。

有一次，我带着学生们做一个积分的练习题，题目是求一个曲线和x 轴之间的面积。

我看着他们有的抓耳挠腮，有的埋头苦算，心里也是五味杂陈。

我在教室里走来走去，给这个指点一下，给那个提醒一句。

终于，有个平时不太起眼的学生算出了正确答案，那一刻，我比他还高兴。

总之，微积分的推导公式虽然有点难，但只要我们多思考，多联系实际，就能慢慢掌握。

就像爬山一样，虽然过程辛苦，但当你爬到山顶，看到那美丽的风景时，一切都值了！希望大家在学习微积分推导公式的时候，不要害怕，多动手，多思考，相信自己一定能行！。