导数定义及公式
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导数的概念和定义导数的概念和定义导数是微积分中的一个重要概念,它描述了函数在某一点处的变化率。
在实际应用中,导数可以用来求解函数的最大值、最小值、拐点等问题。
本文将从以下几个方面详细介绍导数的概念和定义。
一、导数的基本概念导数是函数在某一点处的变化率,也可以理解为函数在该点处的切线斜率。
具体地说,设函数y=f(x),则它在x=a处的导数定义为:f'(a) = lim (f(x) - f(a)) / (x - a) (x → a)其中,“lim”表示极限,“(x-a)”表示自变量x沿着无限接近于a但不等于a的方向逼近时所取得的差值,“f(x)-f(a)”表示因变量y沿着这个方向所取得的差值。
二、导数的几何意义从几何角度来看,函数在某一点处的导数等于该点处切线斜率。
具体地说,设函数y=f(x),则它在x=a处切线斜率k为:k = lim (f(x) - f(a)) / (x - a) (x → a)当自变量x沿着无限接近于a但不等于a的方向逼近时,切线斜率k即为导数f'(a)。
因此,导数可以用来描述函数在某一点处的变化率。
三、导数的符号表示通常情况下,我们用f'(a)来表示函数y=f(x)在x=a处的导数。
其中,f'表示函数的导数运算符,被称为“d/dx”或“dy/dx”。
四、导数的计算方法求解函数在某一点处的导数需要使用极限运算。
具体地说,可以通过以下几种方法来计算函数在某一点处的导数:1. 使用极限定义法:根据导数的定义公式,将自变量沿着无限接近于该点但不等于该点的方向逼近,并求出其极限值。
2. 使用公式法:对于常见函数(如幂函数、指数函数、对数函数等),可以直接使用其导数公式进行计算。
3. 使用运算法则:对于复合函数和多项式函数等复杂函数,可以使用求导法则(如加减乘除法则、链式法则等)进行计算。
五、导数存在的条件有些函数在某些点处可能不存在导数。
具体地说,一个函数在某一点处存在导数需要满足以下两个条件:1. 函数在该点附近存在连续性;2. 函数在该点附近存在斜率有限的切线。
求导基本法则和公式导数的概念:数理化中的导数的定义是:数轴上导数是从一个点开始的一条直线(即“导数”),且直线(不经过一根直线)在此导数上连续时,其导数以指数形式递减。
函数的导数基本法则:一个函数的导数等于它的导数和它的不等式倒数之和的整数倍的导数之和之和。
如果某一点的导数等于(零点)或大于(或等于)一个点的导数,则这个点在该点的导数与零点或零点成正比;一个点为零点时的导数在零点的导数为零点;一个方向的导数等于一个方向导数的小数乘以该方向上每一个点导数)的值除以它所处方向(点坐标)的度数乘以所求数得出此数之积。
导数之比表示为导数与零点相差多少个单位而变化)程度就是零点(或区间)或百分比)。
如果用(2)表示导数可以利用任意一个导数除以整条线所形成的数位(数据点)即可得出被求数集或一个导数(或导数)。
下面将为大家介绍求导数所用到的基本法则和公式:由导数可以得导数)为(1-0)^4/2 (k>2. m)=1个点导数等于零点是求函数导数所用之地(或时间单位)在一个方向上与任意时刻导数相同,则求值之比等于零点导数与零点之间总有一个基点是零。
因此导数即为零点或区间(任意位置)时被求得的导数之积。
根据求导公式可以得出: a= f (a+ b)/2* x+ k. x= b→ r是一个区间上导数x与 u的差之和与它在其中一个零点所对应的位阻值之间的关系式为——导数x= t/1、求导数的方法有很多,求解时只要用到一些常见的代数方法即可。
求解的方法有很多,首先要知道哪几种方法是最有效,哪几种方法是最容易出错的方法。
这就要求我们平时要多思考,总结规律,及时纠正。
2、对我们学习比较重要的知识点要会看和会用!3、最常用就是把求解定理或函数与常数相关的基本定理或者公式记下来,并总结出来供大家参考。
从而能够把这些知识融会贯通于我们日常生活中,对于高中数学很重要。
而求解函数导数最基本的法则和公式就是这些。
最后再强调一下关于函数导数法,我认为是最简单的一种求解导数求导方法。
导数定义三种公式在微积分中,导数是一个用来描述函数在其中一点附近的变化率的概念。
导数的定义有三种不同的方式:极限导数、导函数和微分。
下面将详细介绍这三种导数的定义。
1.极限导数:导函数或极限导数是最基本的导数定义方式之一、它的定义是通过函数在其中一点的极限来描述函数的导数。
假设函数$f(x)$在其中一点$x=a$处可导,那么函数在该点的导数(即导函数)$f'(a)$可以表示为:\[f'(a)=\lim_{{\Delta x\to 0}}\frac{{f(a+\Delta x)-f(a)}}{{\Delta x}}\]其中,$\Delta x$表示趋近于0的无穷小增量。
这个定义表示了函数$f(x)$在点$a$处的切线斜率的极限值。
2.导函数:导函数是导数的第二种定义方式,它是通过对函数进行求导得到的新函数。
如果函数$f(x)$在其定义域上的导数存在,那么可以定义导函数,记作$f'(x)$或$\frac{{dy}}{{dx}}$。
导函数可以用来确定函数在定义域上任意一点的导数。
要计算导函数,需要使用微分法则和基本函数的导数规则。
例如,若$f(x)=x^n$,其中$n$是常数,那么它的导函数$f'(x)$可以通过应用幂函数的求导法则得到:\[f'(x)=nx^{n-1}\]导函数通过求导的方式直接得到函数的导数,无需使用极限的定义。
3.微分:微分是导数的第三种定义方式。
微分可以看作是对函数的局部线性近似。
在微分学中,通过计算函数在其中一点上的导数,可以得到该点的切线方程。
函数$f(x)$在点$x=a$的微分可以表示为:\[df=f'(a)dx\]其中$df$表示函数在点$a$的微分,$f'(a)$表示该点的导数,$dx$表示自变量的无穷小增量。
因此,微分提供了一个近似函数值和真实函数值之间的关系。
微分的一个重要应用是求解函数在其中一点的变化率。
例如,如果我们想要求函数$f(x)$在点$x=a$的变化率,可以使用微分的定义:\[\frac{{df}}{{dx}}=f'(a)\]这个变化率可以帮助我们理解函数在其中一点的增加或减少的速率。
导数公式证明大全导数的定义是函数变化率的极限。
下面将给出导数的一些重要公式的证明。
1.常数函数的导数:设常数函数$f(x)=c$,其中$c$为常数。
由导数的定义可知:\[\begin{aligned} f'(x) &= \lim_{h\to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h} \\ &= \lim_{h\to 0}\frac{c-c}{h} \\ &= \lim_{h\to 0}0 \\ &= 0\end{aligned}\]因此,常数函数的导数为0。
2.幂函数的导数:设幂函数$f(x)=x^n$,其中$n$为正整数。
由导数的定义可知:\[\begin{aligned} f'(x) &= \lim_{h\to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h} \\ &= \lim_{h\to 0}\frac{(x+h)^n-x^n}{h} \end{aligned}\]将$(x+h)^n$展开为二项式,有:\[(x+h)^n = x^n + \binom{n}{1}x^{n-1}h + \binom{n}{2}x^{n-2}h^2 + \ldots + \binom{n}{n-1}xh^{n-1} + h^n\]代入上式,消去$x^n$,并除以$h$,得:\[\begin{aligned} f'(x) &= \lim_{h\to0}\left(\binom{n}{1}x^{n-1} + \binom{n}{2}x^{n-2}h + \ldots +\binom{n}{n-1}xh^{n-2} + h^{n-1}\right) \\ &= \binom{n}{1}x^{n-1} + \binom{n}{2}x^{n-2}\cdot 0 + \ldots + \binom{n}{n-1}x\cdot 0 + 0^{n-1} \\ &= n\cdot x^{n-1} \end{aligned}\]因此,幂函数的导数为$n$倍的$x$的$n-1$次方。
导数定义式公式
导数定义式是微积分中的一个重要概念,它用于描述函数在某一点处的变化率。
在数学上,导数定义式可以用极限来表示,即函数在某一点的导数等于函数在该点的极限值。
下面我们将详细介绍导数定义式的具体内容。
导数定义式可以写作:
f'(x)=lim(h→0) (f(x+h)-f(x))/h
其中,f(x)是函数在点x处的取值,f(x+h)是函数在点x+h处的取值,h为趋近于0的实数。
导数定义式的意义是,当函数在某一点发生微小变化时,函数在该点的变化率即为函数在该点的导数。
在导数定义式中,f'(x)表示函数在点x处的导数,也可以写作dy/dx或y'。
它表示函数在该点的变化率,即函数在该点的瞬时斜率。
在实际应用中,导数定义式可以用来求解函数在某一点处的导数。
例如,对于函数f(x)=x^2,我们可以使用导数定义式求解其在点x=2处的导数。
f'(2)=lim(h→0) (f(2+h)-f(2))/h
=lim(h→0) ((2+h)^2-2^2)/h
=lim(h→0) (4h+h^2)/h
=lim(h→0) (4+h)
=4
因此,函数f(x)=x^2在点x=2处的导数为4。
导数定义式是微积分中的一个重要概念,它用于描述函数在某一点处的变化率。
导数定义式可以通过极限求解,它可以用来求解函数在某一点处的导数。
在实际应用中,导数定义式具有重要的作用,它可以用来解决各种实际问题。
导数的定义与计算方法导数是微积分中的重要概念之一,用于研究函数的变化率和曲线的切线斜率。
本文将从导数的定义入手,介绍导数的计算方法,并给出一些例题来帮助读者更好地理解和应用导数。
一、导数的定义在数学上,给定一个函数y=f(x),其导数定义为函数在某一点x处的变化率。
导数可以用极限来表示,即:f'(x) = lim Δx→0 (f(x+Δx) - f(x))/Δx其中f'(x)表示函数f(x)在点x处的导数,Δx为自变量的增量。
导数的值可以表示函数在该点的切线斜率,即函数曲线在该点处的速率。
二、导数的计算方法导数的计算方法有多种,下面列举几种常见的:1. 基本导数公式对于常见的基本函数,存在一些导数的基本公式,如:- 常数函数导数为零:d/dx(c) = 0,其中c为常数;- 幂函数导数为功率减一:d/dx(x^n) = nx^(n-1),其中n为常数;- 指数函数导数等于自身:d/dx(e^x) = e^x;- 对数函数导数为倒数:d/dx(ln(x)) = 1/x。
通过应用基本导数公式,可以计算更复杂函数的导数。
2. 导数的四则运算规则对于已知的函数f(x)和g(x),导数的四则运算规则如下:- 和差法则:(f(x) ± g(x))' = f'(x) ± g'(x)- 积法则:(f(x)g(x))' = f'(x)g(x) + f(x)g'(x)- 商法则:(f(x)/g(x))' = (f'(x)g(x) - f(x)g'(x))/[g(x)]^2以上规则为导数的基本运算规则,可以根据需要进行组合和推广。
3. 链式法则如果函数y=f(g(x))是由两个函数复合而成,那么它的导数可以用链式法则来计算。
链式法则可以表示为:d/dx(f(g(x))) = f'(g(x)) * g'(x)通过链式法则,可以求解更复杂的复合函数的导数,进一步扩展了导数的计算方法。
高中数学导数的定义及求导公式解题技巧导数是高中数学中的重要概念,它描述了函数在某一点处的变化率。
理解导数的定义以及掌握求导公式是解决各类导数题目的关键。
本文将介绍导数的定义及求导公式,并通过具体的题目分析和解答,帮助读者掌握解题技巧。
一、导数的定义导数的定义是函数在某一点处的变化率,用数学符号表示为f'(x)或dy/dx。
导数可以理解为函数图像上某一点处的切线斜率,也可以表示为函数的瞬时变化率。
对于函数y=f(x),若在点x处导数存在,则导数的定义为:f'(x) = lim(x→0) (f(x+h) - f(x))/h其中lim表示极限,h表示x的增量。
这个定义告诉我们,导数可以通过求函数在某一点的极限来计算。
二、求导公式在高中数学中,我们常用的函数求导公式有以下几种:1. 常数函数的导数为0:f(x) = c,则f'(x) = 0,其中c为常数。
2. 幂函数的导数:f(x) = x^n,则f'(x) = nx^(n-1),其中n为正整数。
3. 指数函数的导数:f(x) = a^x,则f'(x) = ln(a) * a^x,其中a为常数。
4. 对数函数的导数:f(x) = log_a(x),则f'(x) = 1/(x * ln(a)),其中a为常数。
5. 三角函数的导数:f(x) = sin(x),则f'(x) = cos(x);f(x) = cos(x),则f'(x) = -sin(x);f(x) = tan(x),则f'(x) = sec^2(x)。
以上是常用的求导公式,掌握它们可以帮助我们快速求解各类导数题目。
三、解题技巧在解题过程中,我们可以运用导数的定义和求导公式来解决各类导数题目。
下面通过具体的题目来说明解题技巧。
题目一:求函数f(x) = 2x^3 - 3x^2 + 4x - 5在点x=2处的导数。
解析:根据求导公式,我们可以依次求出每一项的导数,然后将它们相加。
高中导数公式表导数是一种非常重要的数学概念,在大学物理,化学,生物等学科中都有着广泛的应用。
它是研究表面积变化,角速度变化,声能传播等,以及其他曲线变化的重要工具。
它可以说是定量描述变化的利器。
下面我们来看看高中导数公式表。
1、基本导数公式:(1)恒定函数的导数是零:f(x)=0(2)任何一种多项式的导数等于它本身:f(x)=ax^n,其中a为常数,n为自然数,则 f(x)=anx^{n-1} (3)e为自然对数的底数,e^x导数等于本身:f(x)=e^x, f(x)=e^x(4)sin x cos x导数分别为:f(x)=sin x, f(x)=cos xf(x)=cos x, f(x)=-sin x(5)ln x导数等于 1/x:f(x)=ln x, f(x)=1/x2、基本微分链式法则:(1)链式法则初等形式:若 dz/dx=dy/dx,则 dz/dy=dz/dx×dx/dy(2)链式法则延伸形式:若 dz/dy=dz/du×du/dv×dv/dx,则dz/dx=dz/du×du/dv×dv/dx3、定义域:(1)函数在取得有效值时,它的定义域被称为有效域;(2)函数在取得无效值时,它的定义域被称为无效域;(3)定义域内的值称为定义域内值;(4)定义域外的值称为定义域外值。
4、极限:(1)极限定义:极限是指当x的取值越来越接近某一个特定的值的时候,函数的值也越来越接近某一个特定的值,这个特定的值就叫做函数的极限。
(2)极限的计算:极限的计算有两个主要的方法,一种是用数字的方法,即通过给出很多的实数值点,来估算函数的极限;另一种是用公式的方法,即通过函数曲线特性来解决极限问题。
5、微分:(1)确定微分式:微分式是求出y变化率的公式,即可以确定函数变化的速率,其根据函数本质(即模型的特性)来决定。
(2)微分的计算:可以利用解析法进行计算,也可以利用数值法近似计算,甚至可以利用机器学习算法来计算,如神经网络等。
导数公式和法则一、导数的定义导数是微积分学中的一个重要概念,指的是函数在某一点处的变化率。
在数学上,导数通常用符号f′(f)来表示,表示函数f(f)在点f处的导数。
导数的定义如下:若函数f(f)在f=f处可导,则导数f′(f)定义为:$$ f'(a) = \\lim\\limits_{h \\to 0} \\frac{f(a + h) - f(a)}{h} $$其中f ff0,表示取极限时f逐渐趋近于0。
二、导数的公式对于常见函数,有一些常用的导数公式和法则,可以帮助我们计算导数。
下面列举了一些常见函数的导数公式:1.常数函数f(f)=f的导数为f′(f)=0,其中f为常数。
2.幂函数f(f)=f f的导数为 $f'(x) = n \\cdot x^{n-1}$,其中f为任意实数。
3.指数函数f(f)=f f的导数为f′(f)=f f。
4.对数函数 $f(x) = \\ln{x}$的导数为 $f'(x) =\\frac{1}{x}$,其中f>0。
5.三角函数的导数:–正弦函数 $f(x) = \\sin{x}$ 的导数为 $f'(x) = \\cos{x}$。
–余弦函数 $f(x) = \\cos{x}$ 的导数为 $f'(x) = -\\sin{x}$。
–正切函数 $f(x) = \\tan{x}$ 的导数为 $f'(x) = \\sec^2{x}$。
三、导数的法则在计算导数时,可以通过一些常见的法则来简化问题。
以下是一些常用的导数法则:1.常数倍法则:若 $f(x) = c \\cdot g(x)$,则 $f'(x) = c\\cdot g'(x)$。
2.和差法则:若 $f(x) = g(x) \\pm h(x)$,则 $f'(x) =g'(x) \\pm h'(x)$。
3.乘积法则:若 $f(x) = g(x) \\cdot h(x)$,则 $f'(x) =g'(x) \\cdot h(x) + g(x) \\cdot h'(x)$。
导数公式及导数的运算法则一、导数公式1.基本导数公式:(1) 常数函数的导数为0,即d/dx(c) = 0,其中c为常数。
(2) 幂函数的导数为其指数与常数的乘积,即d/dx(x^n) = n*x^(n-1),其中n为实数。
(3) 自然对数函数的导数为1/x,即d/dx(ln(x)) = 1/x。
(4) 正弦函数的导数为余弦函数,即d/dx(sin(x)) = cos(x)。
(5) 余弦函数的导数为负的正弦函数,即d/dx(cos(x)) = -sin(x)。
2.基本初等函数的导数公式:(1) 常数乘以函数的导数等于函数的导数乘以这个常数,即d/dx(c*f(x)) = c*f'(x),其中f(x)为可导函数,c为常数。
(2) 函数相加(减)的导数等于函数导数的相加(减),即d/dx(f(x)±g(x)) = f'(x)±g'(x),其中f(x)和g(x)为可导函数。
(3) 乘积法则:两个函数相乘的导数等于第一个函数的导数乘以第二个函数,再加上第一个函数乘以第二个函数的导数,即d/dx(f(x)*g(x)) = f'(x)*g(x) + f(x)*g'(x)。
(4) 商法则:函数的导数等于分子的导数乘以分母减去分子乘以分母的导数再除以分母的平方,即d/dx(f(x)/g(x)) = (f'(x)*g(x) -f(x)*g'(x))/[g(x)]^23.复合函数的导数:(1) 基本链式法则:若y=f(u)和u=g(x)都是可导函数,则y=f(g(x))也是可导函数,且它的导数等于f'(u)*g'(x),即dy/dx = dy/du *du/dx = f'(u) * g'(x)。
1.反函数的导数:若函数y=f(x)在区间I上具有连续的导数f'(x),且在区间I上f'(x)≠0,则它的反函数x=g(y)在对应的区间J上也有连续的导数,且g'(y)=1/f'(x)。
导数:
1.若f(x)=c,则f‘(x)=
2. 若f(x)=x n(n∈Q∗),则f‘(x)=
3. 若f(x)=sin x,则f‘(x)=
4.若f(x)=cos x,则f‘(x)=
5. 若f(x)= a x,则f‘(x)=
6. 若f(x)= e x,则f‘(x)=
7. 若f(x)= log a x,则f‘(x)=
8. 若f(x)= ln x,则f‘(x)=
9.【f(x)±g(x)】′=
10.【f(x).g(x)】′=
11.【f(x)
g(x)
】′=
12.【cf(x)】′=
13. y=f(u),u=g(x),则y=f(g(x));
y x′=
sin2x=
(e−x)′=
##导数:一般地,函数y=f (x )在x=x 0处的瞬时变化率是
Δy Δx
∆x→0lim = f (x 0+∆x )−f(x 0)∆x ∆x→0lim ,称函数y=f (x )在x=x 0处的导数,记作: f ‘(x )或y ‘|x =x 0。
即 f ‘(x 0)=
Δy Δx ∆x→0lim = f (x 0+∆x )−f(x 0)∆x ∆x→0lim 。
##函数y=f (x )在点x 0处的导数的几何意义,就是曲线y=f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线斜率,也就是说曲线y=f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线斜率是f ‘(x 0)。
相应地,过p 点的切线方程为:
y-f (x 0)=f ‘(x 0)(x-x 0)
##导函数:如果函数y=f (x )在开区间(a ,b )每一点都可导,就说函数f (x )在开区间(a ,b )可导。
若函数f (x )在开区间
(a ,b )可导,则f (x )在(a ,b )每一点的导数构成一个新函数,把这一新函数叫做f (x )在开区间(a ,b )的导函数(简称导数)记作f ‘(x )或y ‘或y ‘x 。
即f ‘(x )=y ‘=Δy Δx ∆x→0lim = f (x+∆x )−f(x)∆x ∆x→0lim
一般地,与其导函数的正负有如下关系:在某个区间(a,b),如果f‘(x)>0,那么函数y=f(x)在这个区间单调递增;如果f‘(x)
1.如果f‘(x)>0,则f(x)严格增函数;如果f‘(x)<0,则f(x)严格减函数。
2.如果在(a,b)恒有f‘(x)=0,那么f(x)在(a,b)是常数。
3.f‘(x)>0是f(x)在此区间上为增函数的充分而不必要条件。
求函数单调区间的步骤:
1.确定y=f(x)的定义域;
2.求导数f‘(x),求出f‘(x)=0的根;
3.函数的无定义点和f‘(x)=0的根将f(x)的定义域分成若干区间,列表考查这若干区间f‘(x)的符号,进而确定f(x)的单调区间。
注意:A.如果一个函数具有相同单调性的区间不止一个,哪个这些单调区间不能用“U”连接,只能用逗号或“和”字隔开。
B.求函数单调区间时易忽视函数的定义域。
应优先考虑函数的定义域。
1.定义,设函数f(x)在点x0附近有定义,如果对x0附近的所有点,都有f(x)<f(x0),则称f(x0)是函数f(x)的一个
极大值;如果对x0附近的所有点,都有f(x)>f(x0),则称
f(x0)是函数f(x)的一个极小值。
极大值点、极小值点统称极值点,极大值和极小值统称极值。
2.判断f(x0)是极大值或极小值的方法:
第一步,确定函数的定义域,求导数f‘(x);
第二步,求方程f‘(x)=0的根;
第三步,检查f‘(x)在f‘(x)=0的根左右两侧的值的符号;
1.如果“左正右负”,那么f(x)在这个根处取到极大值;
2.如果“左负右正”,那么f(x)在这个根处取到极小值;
3. 如果左右不改变符号,即都为正或都为负,则f(x)在这
个根处无极值。
在此步聚中,最好利用方程f‘(x)=0的根,顺次将函数的定
义区间分成若干个开区间,并列表,依表格容得出结论。
※函数在极值点的导数为0,但导数为0的点不一定是极值点,如函数f(x)=x3,点x=0就不是极值点,但f‘(0)=0;
※函数的极大值不一定大于极小值;
※在给定的一个区间上,函数可能有若干个极值点,也可能不存在极值点。
三函数的最值:
设函数y=f(x)是定义在区间[a,b]上的函数,y=f(x)在区间(a,b)有导数,求y=f(x)在[a,b]上的最大值与最小值,其步骤为:
先求函数y=f(x)在(a,b)的极值;再将函数y=f(x)的各极值与端点的函数值f(a)、f(b )比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值。
如果在区间[a,b]上,函数y=f(x)的图象是一条连续不断的曲线,则函数在[a,b]上一定能够取得最大值和最小值,并且函数的最值必在极值点或端点处取得。
※提示:
1.若函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递增,则f(a)为最小值,f(b)为最大值;若若函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,则f(a)为最大值,f (b)为最小值。
2.图象连续不断的函数在开区间(a,b)上不一定有最大(小)值,如果图象连续不断的函数在开区间(a,b)上只有一个极值,则该极值就是最值。
3.函数的极值不一定是最值,求函数的最值与函数的极值不同的是,在求可导函数的最值时,不需要对各导数为0的点讨论,其是极大值还是极小值,只需将导数为0的点的函数和端点函数值时行比较。
在解决实际生活中优化问题注意事项:1必须考虑是否符合实际意义2只有一个点使f‘(x)=0的情形,如果在点有最大(小)值,不与端点比较也能知道是最大(小)值。
3不仅注意将问题涉及变量关系用函数关系表示出来,而且还应确定函数关系式中自变量的定义区间。
四.定积分及应用
定积分定义:若函数y=f (x )在区间[a ,b]上连续用分点a =x 0<x 1<⋯⋯<x i−1<x i <x n =b,将区间[a ,b]等分成n 个小区间,在每个小区间[x i−1,x i ]上任取一点ξi (i=1,2,3,⋯n ),
作和式∑f (ξi )n i=1∆x =∑b−a n f (ξi )n i=1,当n →∞时,上述和式无
限接近某个常数,这个常数叫函数y=f (x )在区间[a ,b]上定积分,记作∫f (x )b a dx 。
即∫f (x )b a dx =n→∞lim ∑b−a n f (ξi )n i=1
其中 f (x )叫做被积函数,a 做积分下限,b 做积分上限。
定积分∫f (x )b
a
dx 不是一个表达式,是一个常数。
定积分几何意义:从几何上看,若函数y=f (x )在区间[a ,b]上连续且恒有f (x )≥0,那么定积分∫f (x )b a
dx 表示直线x=a,x=b (a ≠b ),y=0和曲线y=f (x )所围成的曲边梯形的面积;
定积分性质:∫kf (x )b a dx =k ∫f (x )b a
dx (k 为常数) ∫[f (x )±g(x)]b a dx =∫f (x )b a dx ±∫g (x )b a
dx ∫f (x )b a dx =−∫f (x )a b
dx 以上是线性性质,下面是对区间可加性
∫f (x )c a dx =∫f (x )b a dx +∫f (x )c b
dx (a <b <c ) 微积分基本定理--牛顿-莱布尼兹公式
一般地,如果f (x )在区间[a ,b]上的连续函数,并且F‘(x )=f (x ),那么∫f (x )b a
dx =F(b )-F(a )。
定积分的简单应用:
一、 求平面图形面积的应用
1. 定积分与平面图形面积的关系
通过定积分运算可以发现,定积分的值可以取正也可以取负,也可为0.
(1) 当对应的曲边梯形位于X轴上方,定积分值取正值,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,定积分值取负值,且
等于曲边梯形面积的相反数;
(3) 当位于X轴上方的曲边梯形的面积等于位于X轴下方的
曲边梯形的面积时,定积分的值为0,且等于位于X轴
上方的曲边梯形的面积减去位于X轴下方的曲边梯形的
面积。
2. 利用定积分求平面图形面积的步骤
(1) 画出草图,在直角坐标系中画出曲线或直线的大致图像; (2) 借助图形确定被积分函数,求出交点坐标,确定积分上、
下限;
(3) 将曲边梯形的面积表示成若干个定积分的和;
(4) 计算并求出结果
二、 定积分在物理学中的应用
1. 求变速直线运动的路程 s=∫v (t )b
a
dt 2. 求变力F 所做的功 w=∫F (x )b a dx。