定积分和不定积分的关系
- 格式:docx
- 大小:14.14 KB
- 文档页数:1
定积分分部积分法和不定积分分部积分法
的区别
1、不定积分和定积分的区别是定积分确切的说是一个数,或者说是关于积分上下限的二元函数,也可以成为二元运算,不定积分也可以看成是一种运算,但最后的结果不是一个数,而是一类函数的集合.不定积分是微分的逆运算,而定积分是建立在不定积分的基础上把值代进去相减。
2、在应用上,积分作用不仅如此,它被大量应用于求和,通俗的说是求曲边三角形的面积,这巧妙的求解方法是积分特殊的性质决定的。
一个函数的不定积分(亦称原函数)指另一族函数,这一族函数的导函数恰为前一函数。
3、定积分与不定积分的运算法则相同,并且积分公式,计算方法也相同。
从牛顿-莱布尼茨公式看出,定积分与不定积分联系紧密,相互转换共用。
不定积分的性质:不定积分是一个函数集合,集合不同的元素之间相差一个固定的常数。
根据牛顿-莱布尼茨公式,许多函数的定积分的计算就可以简便地通过求不定积分来进行。
这里要注意不定积分与定积分之间的关系:定积分是一个数,而不定积分是一个表达式,它们仅仅是数学上有一个计算关系。
一个函数,可以存在不定积分,而不存在定积分,也可以存在定积分,而没有不定积分。
连续函数,一定存在定积分和不定积分;若在有限区间[a,b]上只有有限个间断点且函数有界,则定积分存在;若有跳跃、可去、无穷间断点,则原函数一定不存在,即不定积分一定不存在。
不定积分的公式:
1、∫adx=ax+C,a和C都是常数
2、∫x^adx=[x^(a+1)]/(a+1)+C,其中a为常数且a≠-1
3、∫1/xdx=ln|x|+C
4、∫a^xdx=(1/lna)a^x+C,其中a>0且a≠1
5、∫e^xdx=e^x+C
6、∫cosxdx=sinx+C
7、∫sinxdx=-cosx+C
8、∫cotxdx=ln|sinx|+C=-ln|cscx|+C。
不定积分与定积分的区别与联系不定积分计算的是原函数(得出的结果是一个式子)定积分计算的是具体的数值(得出的借给是一个具体的数字)不定积分是微分的逆运算,而定积分是建立在不定积分的基础上把值代进去相减积分积分,时一个积累起来的分数,现在网上,有很多的积分活动。
象各种电子邮箱,qq等。
在微积分中,积分是微分的逆运算,即知道了函数的导函数,反求原函数。
在应用上,积分作用不仅如此,它被大量应用于求和,通俗的说是求曲边三角形的面积,这巧妙的求解方法是积分特殊的性质决定的.一个函数的不定积分(亦称原函数)指另一族函数,这一族函数的导函数恰为前一函数。
其中:[F(x) + C]' = f(x)一个实变函数在区间[a,b]上的定积分,是一个实数。
它等于该函数的一个原函数在b的值减去在a的值.定积分就是把直角坐标系上的函数的图象用平行于y轴的直线把其分割成无数个矩形,然后把某个区间[a,b]上的矩形累加起来,所得到的就是这个函数的图象在区间[a,b]的面积。
实际上,定积分的上下限就是区间的两个端点a,b.不定积分设F(x)是函数f(x)的一个原函数,我们把函数f(x)的所有原函数F(x)+C(C为任意常数)叫做函数f(x)的不定积分,记作,即∫f(x)dx=F(x)+C.其中∫叫做积分号,f(x)叫做被积函数,x叫做积分变量,f(x)dx叫做被积式,C叫做积分常数,求已知函数的不定积分的过程叫做对这个函数进行积分.由定义可知:求函数f(x)的不定积分,就是要求出f(x)的所有的原函数,由原函数的性质可知,只要求出函数f(x)的一个原函数,再加上任意的常数C,就得到函数f(x)的不定积分.定积分与不定积分看起来风马牛不相及,但是由于一个数学上重要的理论的支撑,使得它们有了本质的密切关系。
把一个图形无限细分再累加,这似乎是不可能的事情,但是由于这个理论,可以转化为计算积分。
这个重要理论就是大名鼎鼎的牛顿-莱布尼兹公式,它的内容是:如果定积分与不定积分看起来风马牛不相及,但是由于一个数学上重要的理论的支撑,使得它们有了本质的密切关系。
不定积分与定积分的联系与区别
一、不定积分与定积分的联系
不定积分与定积分是数学中两种主要的积分形式。
它们之间有着密切的联系。
1、定积分和不定积分都是用来计算曲线下方面积的,但定积分用于计算连续函数的面积,而不定积分用于计算离散函数的面积。
2、定积分是求面积的方法,不定积分是求积分函数的方法。
3、定积分只能求函数的面积,而不定积分可以求函数的任何积分。
4、定积分只能求面积,而不定积分可以求任何函数的积分。
5、定积分有时也可以求不定积分,但不定积分不能求定积分。
二、不定积分与定积分的区别
1、求解方法上的不同:定积分用积分定理求解,其中积分定理包括定积分、级数积分和单变量函数的无穷和,它可以用计算机程序代替手工计算,特别是在面积计算中;而不定积分求解更复杂,必须由数学家用一定的步骤来实现。
2、概念上的不同:定积分是指由下限积分上限确定的积分,它的积分区间是有界的;而不定积分指的是把上限取极限,使积分区间变为无界的积分,即积分上限会无限接近某个数,但永远不会达到它;
3、求值上的不同:定积分的结果是一个实数,表示函数在某一个区间内的积分值;而不定积分的结果是一个函数,表示在某一个区间内函数的积分。
不定积分和定积分的关系摘要:一、不定积分与定积分的概念1.不定积分的定义2.定积分的定义二、不定积分与定积分的关系1.不定积分与定积分的联系2.不定积分与定积分的区别三、不定积分与定积分的应用1.不定积分在求解定积分中的应用2.定积分在求解不定积分中的应用四、总结1.不定积分与定积分的重要性2.不定积分与定积分在数学领域的发展趋势正文:一、不定积分与定积分的概念1.不定积分不定积分是一种求解导数的方法,它可以将一个函数的不定积分求出来,即求出该函数的导数。
2.定积分定积分是一种求解面积的方法,它可以将一个函数在一定区间内的定积分求出来,即求出该函数在这个区间内的面积。
二、不定积分与定积分的关系1.不定积分与定积分的联系不定积分与定积分是两种求解函数的方法,它们之间存在紧密的联系。
在求解问题时,我们可以先求出函数的不定积分,再求出该函数的定积分;也可以先求出函数的定积分,再求出该函数的不定积分。
2.不定积分与定积分的区别虽然不定积分与定积分都是一种求解函数的方法,但它们求解的问题不同。
不定积分主要用于求解函数的导数,而定积分主要用于求解函数在一定区间内的面积。
三、不定积分与定积分的应用1.不定积分在求解定积分中的应用在求解定积分时,我们可以通过求解函数的不定积分,然后将求得的导数代入定积分公式,从而求出函数在一定区间内的面积。
2.定积分在求解不定积分中的应用在求解不定积分时,我们可以通过求解函数的定积分,然后将求得的面积代入不定积分公式,从而求出函数的原函数。
四、总结1.不定积分与定积分的重要性不定积分与定积分是数学中的两种基本方法,它们在解决实际问题时具有重要的作用。
不定积分和定积分有什么区别
不定积分和定积分有什么区别?有很多同学都这样问过,我们今天就来解决大家的疑惑。
其实,他们二者之间只是名字上相似罢了。
在数学中,所谓的不定积分与定积分,都是数学计算中的两个概念而已,但也可以说是完全相反的两个概念。
它们的差异主要体现在如下几点:(1)不定积分是指无限小数的求导,这是可逆的;而定积分是指含有未知函数值的极限求导,这时结果是不确定的。
(2)对于定义域内某些连续函数,应用积分基本定理,能够利用不等式,化成为原函数或其它形式的积分。
首先,我们要明白定积分存在的意义是为了找到被积函数的变化规律,进行变量之间的换算,比如说三角函数中的换元法、积分换元法、曲线拟合、参数方程等等都是运用了这一条件,然后才将三角函数与其他形式的函数进行转化的,因此得出的不定积分才是具备数学特征的积分。
在这里,重点是掌握好它与导数的关系,并通过导数知识去寻找所求积分的函数性质。
如果题目中给定一个积分,那么你需要根据积分变量的取值范围,再结合自己所掌握的知识进行选择求导对象,从而得到不定积分的一般式子。
定义:是函数的一种表达形式,把表示被积函数图像叫做积分区间,记作 f (x),常见的定积分就是求函数的定积分。
例如∫x^2y+1=∫1/(x^2+ y^2) dx,∫2/(2xy)=∫3/(3x^2+4xy) dx,∫4/(4k^2+6* y^2)=∫5/(5x^2+5y^2) dx,这些都属于定积分。
其次,要掌握常见的几类积分。
对于微积分的重难点函数来讲,定积分函数则较容易求
出,比如三角函数。
不定积分和定积分的几何意义摘要:一、不定积分的几何意义1.不定积分的概念2.不定积分的几何意义与应用3.不定积分与定积分的联系与区别二、定积分的几何意义1.定积分的概念2.定积分的几何意义与应用3.定积分与不定积分的联系与区别三、实例分析与计算1.简单实例分析2.复杂实例分析3.实际问题求解正文:一、不定积分的几何意义1.不定积分的概念不定积分是一种数学运算,通常表示为∫f(x)dx,其中f(x)是关于x的函数,x的取值范围为(a,b)。
在不定积分中,我们关心的是函数f(x)在区间(a,b)上的“面积”。
2.不定积分的几何意义与应用不定积分在几何上的意义可以理解为曲线y=f(x)与x轴所围成的面积。
在实际应用中,不定积分广泛应用于物理、化学、经济学等领域,如求解速度、加速度、密度等问题。
3.不定积分与定积分的联系与区别不定积分与定积分有着密切的联系,它们都是对函数进行积分运算。
不同的是,不定积分关注的是曲线与x轴所围成的面积,而定积分关注的是曲线与坐标轴所围成的面积。
二、定积分的几何意义1.定积分的概念定积分是一种数学运算,通常表示为∫∫f(x,y)dydx,其中f(x,y)是关于x 和y的函数,x和y的取值范围为(a,b)和(c,d)。
在定积分中,我们关心的是函数f(x,y)在区域内的“体积”。
2.定积分的几何意义与应用定积分在几何上的意义可以理解为曲面z=f(x,y)与xy平面所围成的体积。
在实际应用中,定积分广泛应用于物理、力学、地理信息系统等领域,如求解流量、速度场、密度场等问题。
3.定积分与不定积分的联系与区别定积分与不定积分都是积分运算,它们之间存在着联系。
定积分是三维空间中的积分,通常关注的是曲面与坐标平面所围成的体积,而不定积分是二维空间中的积分,关注的是曲线与坐标轴所围成的面积。
三、实例分析与计算1.简单实例分析例如,求解函数f(x)=x^2在区间[0,2]上的定积分。
根据定积分的几何意义,我们可以将问题转化为求解曲线y=x^2与x轴所围成的面积。
不定积分和定积分的关系不定积分和定积分是微积分学中的两个重要概念。
它们之间有着密不可分的联系,是微积分学中的基础知识。
本文将从不定积分和定积分的定义、概念、性质以及它们之间的关系等方面进行探讨,希望能够对读者有所帮助。
一、不定积分和定积分的定义不定积分是函数的反导数,也就是求导运算的逆运算。
如果函数f(x)在区间[a,b]上连续,那么f(x)在[a,b]上的任意一点x处的导数就是f(x)的不定积分。
不定积分通常用符号∫f(x)dx表示,其中f(x)为被积函数,dx表示自变量。
定积分是求曲线下面的面积。
如果函数f(x)在区间[a,b]上连续,那么f(x)在[a,b]上的面积就是定积分。
定积分通常用符号∫abf(x)dx表示,其中a、b为积分区间的上下限,f(x)为被积函数,dx表示自变量。
二、不定积分和定积分的概念不定积分是一个函数族,因为一个函数的导数有无数种可能。
例如,f(x)=x^2的不定积分可以是x^3/3+C,其中C为常数。
因此,不定积分只能确定一个函数族,而不能确定一个具体的函数。
定积分则可以确定一个具体的数值。
例如,∫01x^2dx=1/3就是一个确定的数值。
因此,定积分可以用来计算曲线下面的面积、体积等物理量。
三、不定积分和定积分的性质1. 反演性质:如果f(x)在[a,b]上连续,则它的不定积分F(x)在[a,b]上也连续,并且有F'(x)=f(x)。
反之,如果F(x)在[a,b]上连续,则它的导数f(x)在[a,b]上也连续,并且有F(x)+C=∫f(x)dx。
2. 线性性质:对于任意常数a、b,有∫af(x)+bg(x)dx=a∫f(x)dx+b∫g(x)dx。
3. 区间可加性:对于任意区间[a,b]和[b,c],有∫abf(x)dx+∫bcf(x)dx=∫acf(x)dx。
4. 积分中值定理:如果f(x)在[a,b]上连续,则存在一个c∈[a,b],使得∫abf(x)dx=f(c)(b-a)。
原函数和不定积分和定积分和变限积分的关系是什么在数学中,不定积分、定积分、变限积分和原函数是四个重要的概念,它们之间有着密不可分的关系。
不定积分是指某个函数的无穷小量的积累,是求出其原函数的过程。
函数 f(x) 的原函数是指它的导函数 F (x),即 F'(x) = f(x)。
由此可知,任何一个函数都有其原函数存在,但是原函数不唯一。
一般地,给出一个函数 f(x),它的不定积分可以表示为∫ f(x)dx + C,其中 C 为常数。
不定积分的求解需要使用积分表、积分公式等数学工具。
定积分是指在一定区间上计算一个函数的积分值。
它的定义式为∫_a^b f(x)dx,其中 a、b 表示积分的区间,f(x) 是被积函数。
定积分的结果是一个确定的数值,它代表区间 [a,b] 上函数 f(x) 的面积。
定积分的求解需要使用面积计算公式、微积分学中的基本定理等数学工具。
变限积分是指积分区间的上下限不是常数,而是变量的情况。
例如,考虑函数 f(x) = x^2,其变限积分可以表示为∫_a^x t^2dt,其中 a 是给定的常数,x 是变量。
变限积分的求解需要根据积分区间的具体情况套用不同的积分公式和求解方法。
原函数是指导函数的反函数,即满足 F'(x) = f(x) 的函数 F(x)。
原函数是一个函数族,因为对于一个函数 f(x),它的原函数不唯一,可以加上任意常数。
求解不定积分就是求解原函数的过程。
以上四个概念之间的关系可以归纳为:1. 定积分是不定积分的一种特殊情况,即积分区间是常数的情况。
2. 不定积分和原函数存在着一一对应的关系。
3. 对于某个函数 f(x),它的原函数 F(x) 能够求解出来,则f(x) 的定积分就可以通过区间的积分公式得出。
4. 变限积分可以看做是不定积分的延伸,变限积分可以化为不定积分的形式,然后再使用不定积分的求解方法。
因此,在学习数学中,了解不定积分、定积分、变限积分和原函数这几个概念的意义和关系非常重要。
不定积分与定积分的概念与性质在微积分学中,积分是一种重要的概念,可以分为不定积分和定积分。
不定积分通常用于求解函数的原函数,而定积分则可用于计算曲线下的面积。
本文将介绍不定积分与定积分的概念与性质,并探讨它们在数学和实际应用中的重要性。
一、不定积分的概念与性质不定积分,也被称为原函数或反导数,是求解一个函数的幂函数的逆运算。
在符号上,不定积分可以表示为∫f(x)dx,其中f(x)是待求函数。
不定积分的概念可以通过积分的定义与求导的逆运算来理解。
具体而言,如果函数F(x)的导函数为f(x),则函数f(x)是函数F(x)的原函数。
不定积分具有以下性质:1. 线性性质:对于任意的常数a和b,有∫[af(x) + bg(x)]dx = a∫f(x)dx + b∫g(x)dx。
这意味着不定积分具有线性运算的特征。
2. 积分的基本性质:∫kdx = kx + C,其中k为常数,C为积分常数。
这是积分的基本性质之一,表明定积分的结果应包含一个积分常数。
3. 逐项积分法:如果一个函数可以表示为一系列函数的和,即f(x)= f1(x) + f2(x) + ... + fn(x),则该函数的不定积分为∫f(x)dx = ∫f1(x)dx +∫f2(x)dx + ... + ∫fn(x)dx。
二、定积分的概念与性质定积分是不定积分的一种特殊形式,用于计算曲线与x轴之间的面积。
定积分的符号表示为∫[a,b]f(x)dx,其中a和b分别是积分的下限和上限,f(x)是被积函数。
定积分的概念可以通过将曲线下的面积分割成无穷小的矩形来理解。
具体而言,我们可以将曲线下的面积近似为一系列矩形的面积之和,并通过取极限的方式得到准确的结果。
定积分具有以下性质:1. 区间可加性:对于任意的两个数a、b和一个函数f(x),有∫[a,b]f(x)dx = ∫[a,c]f(x)dx + ∫[c,b]f(x)dx。
这意味着定积分具有区间可加的特征。
浅谈定积分与不定积分的联系与区别摘要本文主要从概念和性质两方面分别讨论了不定积分、定积分之间的联系与区别.它们“形式”相像,相互之间又存在内在的联系,但如果忽视他们本质上的不同之处,将会导致很多错误.为此,本文就他们之间在定义上和性质上的联系与区别展开讨论,这将会有助于正确理解和掌握这类积分. 关键字 不定积分 定积分 性质 区别本文所涉及的包括不定积分、定积分的内容.主要讨论这两类积分在概念和性质两方面的联系与区别.能够比较系统地分析和总结这两类积分关系,便于解决实际问题.1概念1.1不定积分正如加法有其逆运算减法,乘法有其逆运算除法一样,微分法也有它的逆运算——积分法.我们知道,微分法的基本问题是研究如何从已知函数求出它的导函数,那么与之相反的问题是:求一个未知函数,使其导函数恰好是某一已知函数.定义1 设函数f 与F 在区间I 上都有定义,若()()I x x f x F ∈=',, 则称F 为f 在区间I 上的一个原函数.定义2 函数f 在区间I 上的全体原函数称为f 在I 上的不定积分,记作dx x f ⎰)(,其中⎰称为积分号,)(x f 称为被积函数,dx x f )(称为被积表达式,x 称为被积变量.由定义2可见,不定积分与原函数是总体与个体的关系,即若F 是f 的一个原函数,则f 的不定积分是一个原函数族{}C F +,其中C 是任意常数.为方便起见,通常写作⎰+=C x F dx x f )()(.这时又称C 为积分常数,它可以任取一实数值. 1.2定积分定义1 设闭区间[]b a ,上有1-n 个点,依次为0121-=<<<<<=n n a x x x x x b ,它们把[]b a ,分成个n 小区间[]i i i x x ,1-=∆,n i ,,2,1⋅⋅⋅=.这些分点或这些闭子区间构成对[]b a ,的一个分割,记为 01{,,}=n T x x x 或12{,,}∆∆∆n .小区间∆i 的长度为1i i i x x x -∆=-,并记 {}i ni x T ∆=≤≤1max , 称为分割T 的模.注 由于n i T x i ,,2,1,⋅⋅⋅=≤∆,因此T 可用来反映[]b a ,被分割的细密程度.另外,分割一旦给出,T 就随之而确定;但是,具有同一细度T 的分割T 却又无限多个.定义2 设f 是定义在[]b a ,上的一个函数,J 是一个确定的实数.若对任给的正数ε,总存在某一正数δ,使得对[]b a ,的任何分割T ,以及在其上任意选取的点集{}i ξ,只要δ<T ,就有εξ<-∆∑=ni iiJx f 1)(,则称函数f 在区间[]b a ,上可积;数J 称为f 在区间[]b a ,上的定积分,记作⎰=b adxx f J )(.其中,f 称为被积函数,x 称为积分变量,[]b a ,称为积分区间,a 、b 分别称为这个定积分的上限和下限. 2不定积分与定积分的联系与区别 2.1定义上求定积分⎰badx x f )(,即是在闭区间[]b a ,上对某个量进行分割、累积的过程.英文短语definite integral 恰好反映了这个计算过程的本质.而不定积分⎰dx x f )(表示的是)(x f 的全体原函数,既没有分割,也没有积累,为什么也称为“积分”呢?下面将通过重新定义不定积分,证明把“不定积分”称为“积分”也是合理的.设)(x f 是闭区间[]b a ,上的连续函数,不妨设[]),(0)(b a x x f ∈≥.一方面,变上限定积分[]),()()(b a x dt t f x xa∈=Φ⎰是)(x f 在[]b a ,上的一个原函数.另一方面,把)(x f 连续延拓到()+∞∞-,,得到)(x F ,使)(x F 满足条件:0)(≥x F ,+∞=⎰∞-dt t F a)(,-∞=⎰∞+adt t F )(.让下限变动到s ,得到变动上限与变动下限的定积分⎰xsdt t F )(,()+∞∞-∈,s .则⎰⎰⎰⎰+Φ=+=asxaasxsdt t F x dt t F dt t F dt t F )()()()()(.因为⎰asdt t F )(是s 的连续函数,且+∞=⎰∞-dt t F a )(,-∞=⎰∞+adt t F )(,所以,对于任意常数c ,根据连续函数的介值性定理,存在s ',使得c dt t F a s =⎰')(.以上的分析结果可以总结为:令变动上限x 为自变量,变动下限s 为参数,则形式定积分⎰xsdt t F )(就是)(x f 在[]b a ,上的不定积分.也就是说,不定积分是一种特殊形式的定积分,是上限与下限都不定的定积分.因此可以说明,把不定积分称为积分是合理的.当[]b a x x f ,,0)(∈≤时,或当)(x f 在[]b a ,上不定号时,也可以类似讨论,并得到同样的结果.注:这里说形式定积分⎰xsdt t F )(就是)(x f 在[]b a ,上的不定积分,此时被积函数是)(t F ,而不是原来的函数)(x f .在很多教科书中,对不定积分的定义是强加的,并没有说明为什么能够将⎰+=c x F dx x f )()(称为“积分”,就更谈不上不定了.这里揭示了这两种积分的内在联系:定积分就是积分上、下限都确定的积分,不定积分就是积分上、下限都不定的积分.因此,两种积分在本质上是相似的.虽然,不定积分与定积分本质相似,不定积分是一种特殊形式的定积分,但是,在概念上,两种积分是根本不同的.)(x f 的不定积分就是它的全体原函数,而在区间[]b a ,上的定积分是一个极限值,即为是一个常数,这个常数仅仅依赖于被积函数)(x f 和积分区间[]b a ,,与积分变量的字母表示无关.不定积分与定积分所分别表示的几何意义也是不同的.)(x f 的不定积分的几何意义是以c x F y +=)(为其方程的一簇积分曲线.而)(x f 在区间[]b a ,上的定积分的几何意义是由曲线)(x f y =在直线b x a x ==,以及x 轴所围成的曲边梯形的面积. 2.2性质上定理2.1 若函数f 在[]b a ,上连续,且存在原函数F ,即)()(x f x F =',[]b a x ,∈,则f 在[]b a ,上可积,且)()()(a F b F dx x f ba-=⎰.则称为牛顿—莱布尼茨公式.定积分⎰badx x f )(,原为求函数的极限,计算复杂.牛顿—莱布尼茨公式的意义就在于把不定积分与定积分联系起来了,为求定积分提供了一个很有效的方法,实质上是将定积分的求解归结为求不定积分的原函数.只要求出)(x f 的一个原函数,那么定积分⎰badx x f )(就等于)(x f 的原函数)(x F 在区间[]b a ,上的增量)()(a F b F -.牛顿—莱布尼茨公式体现了原函数与定积分的关系,但是原函数存在与函数可积并非充分条件,因此,运用牛顿—莱布尼茨公式时必须注意条件.例 函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠-=0,00,1cos 21sin 2)(2x x xx x x x f 存在原函数⎪⎩⎪⎨⎧=≠=0,00,1sin )(22x x x x x F ,但)(x f 在[]1,1-上不可积,因为21cos 2xx 在[]1,1-上无界. 此外,对于定积分的计算,不定积分的换元积分法和分部积分法也适用. 换元积分法定理2.2 设)(u g 在[]βα,上有定义,)(x u ϕ=在[]b a ,上可导,且)()(x x βϕα≤≤,[]b a x ,∈,并记 )())(()(x x g x f ϕϕ'=,[]b a x ,∈.(i)若)(u g 在[]βα,上存在原函数)(u G ,则)(x f 在[]b a ,上也存在原函数)(x F ,c x G x F +=))(()(ϕ,即C x G C u G du u g dx x x g dx x f +=+=='=⎰⎰⎰))(()()()())(()(ϕϕϕ.(ii)又若0)(≠'x ϕ,[]b a x ,∈,则上述命题(i )可逆,即当)(x f 在[]b a ,上存在原函数)(x F 时,)(u g 在[]βα,上也存在原函数)(u G ,且C u F u G +=-))(()(1ϕ,即⎰⎰⎰+=+=='=-C u F C x F dx x f dx x x g du u g ))(()()()())(()(1ϕϕϕ. 定理2.2' 若函数f 在[]b a ,上连续,ϕ在[]βα,上连续可微,且满足a =)(αϕ,b =)(βϕ,b t a ≤≤)(ϕ,[]βα,∈t , 则有定积分换元公式:⎰⎰'=βαϕϕdt t t f dx x f ba)())(()(. (1)所以在用还原法计算定积分时,一旦得到了新变量表示的原函数后,不必作变量还原而只要用新的积分限带入并求其差就可以了,这就是定积分换元积分法与不定积分换元法的区别,这一原因在于不定积分所求的是被积函数式的原函数,理应保留与原来相同的自变量;而定积分的计算结果是一个确定的数,如果式一边的定积分计算出来了,那么另一边的定积分自然也求得了. 分部积分法定理2.3 若)(x u 与)(x v 可导,不定积分dx x v x u )()(⎰'存在,则dx x v x u )()('⎰也存在,并有dx x v x u x v x u x v x u )()()()()()(⎰⎰'-='. (2)定理2.3' 若)(x u ,)(x v 为上[]b a ,的连续可微函数,则有定积分分部积分公式:dx x v x u a b x v x u dx x v x u baba ⎰⎰'-=')()()()()()(.不定积分的性质性质1 不为0的常数因子可以移到积分号前.性质2 不定积分的线性性质 []dx x g dx x f dx x g x f ⎰⎰⎰±=±)()()()(.推广:[]⎰⎰⎰±=±dx x g n dx x f m dx x ng x mf )()()()(,其中m 、n 为常数,且022≠+n m.定积分的性质性质1 被积函数的常数因子可以提到定积分符号前,即⎰⎰=babadx x f A dx x Af )()((A 为常数).性质2 函数的代数和的定积分等于他们的定积分的代数和,即[]⎰⎰⎰±=±babab a dx x g dx x f dx x g x f )()()()(.这个性质对有限个函数代数和也成立.性质3 积分的上下限对换则定积分变号,即⎰⎰-=abbadx x f dx x f )()(.性质4 如果将区间[]b a ,分成两个子区间[]c a ,及[]b c ,,那这子区间分成有限个的情形也成立. 性质5 如果在区间[]b a ,上,)()(x g x f ≤,则⎰⎰≤babadx x g dx x f )()(,()b a <.通过对比可以看出,不定积分与定积分有相同性质1与性质2.即,不定积分的两个性质对定积分都适用. 4总结本文从积分的定义入手,用定积分的形式来重新定义不定积分,揭示不定积分与定积分的内在联系,同时证明了不定积分也称为积分的合理性.又根据概念和性质上的不同,将不定积分与定积分区分开来. 参考文献[1]华东师范大学数学系.数学分析 (第三版) 上册 [M],北京:高等教育出版社,2006. [2]陈小平 无穷积分与定积分、瑕积分的区别[J] 北京:中国科技信息2010年第23期. [3]崔信 试论数学积分的几种性质[J] 北京:中国商界2010年第10期.[4]孙宝法用定积分形式定义的不定积分[J] 南京:大学数学第24卷第5期.[5]熊国敏定积分与瑕积分[J] 贵州:安顺师专学报(自然科学版)1994年第2期.[6]范君好Riemann积分和Lebesgue积分的联系和本质区别[J] 广西:桂林师范高等专科学校学报第24卷第3期.。
不定积分和定积分的联系
定积分和不定积分的联系:
定积分与不定积分的运算法则相同,并且积分公式,计算方法也相同。
从牛顿-莱布尼茨公式看出,定积分与不定积分联系紧密,相互转换共用。
定积分和不定积分的区别:
1、定积分和不定积分计算的内容不同:不定积分计算的是原函数(得出的结果是一个式子),定积分计算的是具体的数值(得出的借给是一个具体的数字)。
2、定积分和不定积分计算的运算内容不同:不定积分是微分的逆运算,而定积分是建立在不定积分的基础上把值代进去相减积分。
积分,时一个积累起来的分数,现在网上,有很多的积分活动。
象各种电子邮箱,qq等。
在微积分中,积分是微分的逆运算,即知道了函数的导函数,反求原函数。
3、定积分和不定积分计算的应用不同:在应用上,积分作用不仅如此,它被大量应用于求和,通俗的说是求曲边三角形的面积,这巧妙的求解方法是积分特殊的性质决定的。
一个函数的不定积分(亦称原函数)指另一族函数,这一族函数的导函数恰为前一函数。
不定积分与定积分的概念积分是微积分学中的一个重要概念,它具有广泛的应用。
在微积分学中,有两种主要的积分,分别是不定积分和定积分。
本文将介绍不定积分和定积分的概念、特点以及它们在数学和物理中的应用。
一、不定积分的概念不定积分又称为原函数或不定积分,是对一个函数进行积分的过程。
不定积分的符号表示为∫f(x)dx,其中f(x)是被积函数,dx表示对自变量x进行积分。
不定积分的过程是找到一个函数F(x),使得它的导数等于被积函数f(x),即F'(x) = f(x)。
这个函数F(x)就是不定积分∫f(x)dx的一个原函数。
例如,对于函数f(x) = 2x,它的不定积分为∫2xdx,可以求得F(x) =x^2 + C(C为常数)是f(x)的一个原函数。
因此,∫2xdx = x^2 + C。
不定积分具有的一个性质是,不同的原函数之间相差一个常数。
这是因为导数的定义中包含了常数项,因此不定积分是一个由无穷多个解组成的函数集合。
二、定积分的概念定积分是对一个函数在一个区间上的积分的结果,表示函数在该区间上的总体积或总量。
定积分的符号表示为∫abf(x)dx,其中a、b为积分区间的两个端点。
定积分的计算方式是将积分区间分成若干个小区间,然后对每个小区间上的函数值进行求和,并取极限得到积分的结果。
定积分的值为一个确定的数,它表示了被积函数在积分区间上的累积效果。
例如,对于函数f(x) = 2x,要计算其在区间[1, 3]上的定积分∫1^32xdx,可以首先计算每个小区间上的面积,再将这些面积相加。
在本例中,小区间[1, 3]上的面积为4。
因此,∫1^32xdx = 4。
定积分具有的一个性质是,积分区间的选取不影响定积分的结果。
也就是说,如果函数在不同的区间上有相同的积分,则它们的定积分结果相等。
三、不定积分与定积分的联系不定积分和定积分是微积分中密切相关的两个概念。
它们之间的联系可以通过牛顿—莱布尼茨公式来描述。
函数的不定积分与定积分积分是微积分中的重要概念之一,它有两种形式:不定积分和定积分。
不定积分是指对一个函数进行积分运算而得到的函数。
而定积分是对一个函数在一定区间上的积分运算。
两者在概念上有所不同,但又密切相关。
一、不定积分不定积分,也称原函数,是指对一个函数进行积分运算后得到的一类函数。
不定积分的符号表示为∫f(x)dx ,其中f(x)为原函数,dx表示对x进行积分。
不定积分的运算结果可以用常数C来表示,即∫f(x)dx = F(x) + C。
其中,F(x) 为原函数,C为常数项。
不定积分的计算是逆运算,即给定一个函数f(x),通过不定积分可以求得它的原函数F(x)。
求不定积分的过程通常使用反求导的方法,即找到原函数f(x)的不定积分F(x)时,再求导F'(x),即可得到f(x)。
举例来说,对于函数f(x) = 2x,我们可以求其不定积分。
首先,我们可以将函数 f(x) 分解为2 * x的积分,即∫2xdx = 2∫xdx。
然后,我们根据求导的逆规则,可以得到x的不定积分是x^2 / 2,因此,2 * x的不定积分就是x^2。
最后,我们加上常数项C,得到最终的结果:∫2xdx = x^2 + C。
不定积分具有线性性质,即对于常数A和B,有∫(A * f(x) + B *g(x))dx = A * ∫f(x)dx + B * ∫g(x)dx。
这个性质在对复杂函数进行积分运算时非常有用。
二、定积分定积分是对函数在给定区间上的积分运算。
定积分的符号表示为∫[a,b]f(x)dx,其中a、b为积分的上下限,f(x)为被积函数。
定积分的结果是一个确定的数值。
定积分可以理解为函数f(x)在区间[a,b]上的累积。
计算定积分的方法通常需要使用积分基本定理或者换元积分法。
以最简单的情况为例,考虑函数f(x) = x在区间[a,b] 上的定积分。
我们可以先将区间[a,b]平均分成n个小区间,然后在每个小区间上取一个代表点xi,再计算每个小区间上函数值f(xi)与区间长度的乘积,求和即可得到定积分的近似值。
总结不定积分知识点一、不定积分的概念1.1 不定积分的定义在微积分中,不定积分是定积分的一个重要概念,它是函数的一个原函数。
给定函数f(x),如果存在函数F(x),使得F'(x) = f(x),则称F(x)是f(x)的一个不定积分,记作∫f(x) dx =F(x) + C,其中C为积分常数。
1.2 不定积分的符号表示不定积分一般用∫f(x) dx表示,其中f(x)为被积函数,dx为积分变量的微元,∫表示积分的符号。
1.3 不定积分的意义不定积分的意义在于求解函数的原函数。
也就是说,通过不定积分,我们可以得到函数f(x)的原函数F(x),使得F'(x) = f(x),并且这个原函数不唯一,因为在不定积分的结果中,需要加上一个常数C。
1.4 不定积分与定积分的关系不定积分与定积分是紧密相关的,它们之间的关系可以通过牛顿-莱布尼茨公式来描述。
牛顿-莱布尼茨公式表明,如果F(x)是f(x)的一个原函数,那么函数f(x)在区间[a, b]上的定积分可以表示为F(b) - F(a)。
二、不定积分的性质2.1 基本性质不定积分具有以下基本性质:(1)线性性质:即∫(af(x) + bg(x)) dx = a∫f(x) dx + b∫g(x) dx,其中a和b为常数。
(2)积分的可加性:即∫[a, b] f(x) dx = ∫[a, c] f(x) dx + ∫[c, b] f(x) dx。
(3)不定积分的性质:若F(x)是f(x)的一个原函数,则F(x) + C也是f(x)的原函数,其中C为任意常数。
2.2 函数的原函数和不定积分在求解不定积分时,我们需要寻找函数的原函数。
要注意的是,不一定所有的函数都有原函数,而且对于一些函数,它的原函数不唯一。
2.3 被积函数的连续性与不定积分存在性要进行不定积分,被积函数需要满足一定的连续性条件,例如在不定积分的区间上是连续的。
2.4 替换积分变量法在不定积分中,有时会通过替换积分变量的方法来简化积分计算。
定积分和不定积分的历史联系
这两个东西在概念上的联系我困扰了我好⼀阵⼦,因为他们在⾼数书上的反映这两个部分完全是两个概念,不定积分只是⼀种运算⽅式,⽽定积分是微分的逆向思维。
后来,看到这么⼀个帖⼦内容才有所明⽩其中的缘由~~
定积分和不定积分在⼏何意义上没有任何关系,但有⽜顿莱布尼茨公式中所表⽰的代数关系。
为什么?难道是⼀种巧合吗?
历史的发展应该是这个样⼦的,先是黎曼提出了黎曼积分,也就是定积分的概念。
然后⽜顿和莱布尼茨发现了那个公式,揭⽰了定积分和原函数之间的关系。
下⾯的问题是怎么计算原函数,⽜顿和莱布尼茨⼜根据原函数提出了不定积分的概念。
之所以命名为不定积分就是根据那个公式。
所以定积分和不定积分并不是共同出⽣的⼀对孪⽣兄弟,只是后⼈根据⽜莱公式给原函数族起了⼀个和定积分相似的名字。
微分思想是⽆限分割,积分思想是⽆限累加。
但这指的应该是定积分,不定积分体现不出来这种思想,因为它根本就不是积出来的。
从数学思想上,微分和定积分才是互逆的。
不定积分和导数是互逆运算,不表⽰它和微分也是互逆运算。
微分⽤导数来表⽰,只是⼀个计算得出的结果,从定义中推不出来。
所以说微分是不定积分的逆运算并不准确,它们形似⽽神⾮。
求解不定积分与定积分分别和积分变量的联系
不定积分计算的是原函数(得出的结果是一个式子)
定积分计算的是具体的数值(得出的借给是一个具体的数字)
不定积分是微分的逆运算
而定积分是建立在不定积分的基础上把值代进去相减
积分
积分,时一个积累起来的分数,现在网上,有很多的积分活动。
象各种电子邮箱,qq等。
在微积分中
积分是微分的逆运算,即知道了函数的导函数,反求原函数。
在应用上,积分作用不仅如此,它被大量应用于求和,通俗的说是求曲边三角形的面积,这巧妙的求解方法是积分特殊的性质决定的。
一个函数的不定积分(亦称原函数)指另一族函数,这一族函数的导函数恰为前一函数。
从微积分的发展史看,是先有定积分后有不定积分的。
定积分有明确的几何意义和物理意义。
求不定积分的积分法一开始是为使用牛顿-莱布尼兹公式服务的。
后来就脱离了这个思想变成了类似于智力游戏了。
在定积分中,dx也是有明确的几何意义或物理意义的。
这在微元法(元素法)中有最充分的表现。
而在不定积分中,dx已经被人认为只是游戏中的一个符号了。
国外的不少教材,甚至把∫f(x)dx 写成∫f(x)。
在这一点上,可以说在国内没有得到多少人认同,除了从国外回来的年轻的非专业人士外。
但是,这一点是有些争议的,汉字都可以简化笔画,对于数学里面抽象的符号将来如何简化,都有可能。
至少从现在看,不定积分中的dx也是和微分中的dx有一样的含义,
dF(x)=f(x)dx;
d[∫f(x)dx]=f(x)dx;
∫dF(x)=∫f(x)dx=F(x)+C。
不定积分中的dx【确实是】莱布尼兹为了说明原函数与被积函数的自变量相同,但有人说他【仅仅是】……就没有充分的根据了。
至于将来的解释如何,请不要把330年前的莱布尼茨拉出来说话。
其后果就是——你开始怀疑【微分与积分互为逆运算】了!
这不能说是“胡说”之下的一个杯具
我们可以从时间上进行追溯,莱布尼茨1675年10月29日开始记和式的极限为∫f(x),∫表示limΣ,但是两个星期后(1675年11月12日)就开始记和式的极限为∫f(x)dx,dx(罗马字)就表示了和式中的△x(希腊字)。