定积分

前导

为了求曲边梯形的面积,我们在ab两点中间插入若干分点,

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分成若干个小长方形(不一定间距相等)

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得出:

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$$
\lambda是\Delta x里面最大的那个,\xi 是区间的某一点
$$

定义

$$
f(x)在[a,b]有界,在[a,b]上任意插入分点,分成n个小区间,\Delta x_1 \Delta x_2 \Delta x_3 … \Delta x_n , 任取一点\xi _i ,
$$

则:

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定积分只与积分区域和积分函数有关,和积分变量无关

定积分有正有负,且可抵消

性质

  1. 连续必可积

  2. 函数有界且是有限个间断点,那么可积

  3. $$
    b=a时,\int _a ^a f(x)dx=0
    $$

  4. $$
    \int _a ^b f(x)dx=-\int _b ^a f(x)dx
    $$

  5. 定积分也可以拆成加法,且常数也可以提出来

  6. ==基于面积加减原理,从几何能归纳出一套代数的算法,这种算法非常类似向量的加减法==

    image-20231231161810444

    推论:

    它的逻辑是:“|正数加负数| ”小于等于 “|正数|加|负数|之和”

    image-20231231164425734

  7. image-20231231163957361

    推论:

    image-20231231164703043

  8. image-20231231164010284

    推论:

    image-20231231164339253

  9. 定积分中值定理:若f(x)连续,存在克赛尔属于[a,b],使积分ab f(x)dx=f(克赛尔)(b-a)

    有:
    image-20231231165535759

    9的几何理解:

    image-20231231165747296

    相当于存在一个点构成的长方形面积与原有图形面积相等,

    这个f(克赛尔)实际上就是平均值

    5和6的图:

    image-20231231162013621

积分上限函数

定理一

函数连续必可导,导数等于被积函数(几何上每个微小的函数片段的导数都由f(t)/t算出,所以面积的导数就是函数本身)

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积分上限函数为什么要把积分上限 x 和积分变量 t 用不同字母表示?它们各有什么含义? - 小民的天空的回答 - 知乎
https://www.zhihu.com/question/264210757/answer/2240694013

积分求导上正下负

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牛顿-莱布尼茨公式

best理解方式

如何简单地证明、理解牛顿-莱布尼兹公式? - nnnnn的回答 - 知乎
https://www.zhihu.com/question/57796322/answer/352264083

分部积分法

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要注意的是后面的du要提取出来变为dx,不然积分上下限就不受用了

定积分换元法

想咋换咋换,但要注意上下限,比如t=x+2,要把原有的x和x代入得到t和t

无穷限的反常积分

收敛与发散

若0到正无穷 或 负无穷到0 的积分 在t趋近于无穷时 积分的极限存在,则说这个定积分收敛

已知一个负无穷到正无穷的积分,我们将其拆成两半,若0到正无穷 和 负无穷到0 都收敛的话,那么说这个积分是无穷限的反常积分

反常积分又叫 广义积分 ,是对普通 定积分 的推广,指含有无穷上限/下限的积分

反常积分和正常积分一样求解即可