定積分的分部積分法_第1頁
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文檔簡介

關(guān)于定積分的分部積分法第一頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一第一節(jié)定積分的概念

一、定積分問題舉例1.曲邊梯形的面積

圖6-1所圍成的平

面圖形稱為曲邊梯形,如圖6-1.求其面積的四個(gè)步驟:

(1)分割

任取分點(diǎn)把底邊分成個(gè)小區(qū)間.(2)取近似(3)求和

(4)取極限

第二頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一要計(jì)算這段時(shí)間內(nèi)所走的路程.

(3)求和

二定積分的定義2.變速直線運(yùn)動的路程設(shè)某物體作直線運(yùn)動,

上的連續(xù)函數(shù),

(1)分割任取分點(diǎn),

(2)取近似

(4)取極限設(shè)函數(shù)上有定義,

任取分點(diǎn)

=1,2,…,n),記

…,第三頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一在每個(gè)小區(qū)間上任取一點(diǎn)

作乘積

的和式:

上述和式的極限存在,則稱此極限值為函數(shù)

在區(qū)間

上的定積分,

(此時(shí),也稱)記為根據(jù)這個(gè)定義,兩個(gè)實(shí)際問題都可用定積分表示為:曲邊梯形的面積

變速運(yùn)動路程

第四頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一三定積分的幾何意義圖形在軸之上,積分值為正,有

圖形在軸下方,積分值為負(fù),即則積分值就等于曲線在軸上方的部分

與下方部分面積的代數(shù)和,如圖6-2所示,有圖6-2四定積分的性質(zhì)

性質(zhì)1性質(zhì)2

性質(zhì)3

性質(zhì)4第五頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

性質(zhì)5

則性質(zhì)6

則至少存在一點(diǎn)使得例估計(jì)定積分的值.

解先求在[-1,1]上的最大值和最小值.得駐點(diǎn)

在駐點(diǎn)及區(qū)間端點(diǎn)處的函數(shù)值,

故最大值最小值

由估值定理得,

第六頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

習(xí)題6-11.利用定積分的幾何意義,說明:2.利用定積分的幾何意義,求下列定積分.3.利用定積分估值定理,估值定積分

的值.

第二節(jié)微積分基本公式一、變上限的定積分第七頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

通常稱函數(shù)Φ為變上限積分函數(shù)或變上限積分.定理1

如果函數(shù)

則變上限積分

推論連續(xù)函數(shù)的原函數(shù)一定存在.例1

計(jì)算

解因?yàn)?/p>

第八頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

例2

求下列函數(shù)的導(dǎo)數(shù):解⑴

⑵設(shè)

例3求

二、牛頓——萊布尼茨公式定理2設(shè)函數(shù)第九頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

則有上式稱為牛頓——萊布尼茨公式,也稱為微積分基本公式.

為方便起見,

常記作

例4求定積分解1第十頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

習(xí)題6-21.計(jì)算2.計(jì)算下列各定積分第三節(jié)定積分的換元法例1求

解法1

第十一頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

于是解法2設(shè)于是一般地,定積分換元法可敘述如下:,且當(dāng)

例1求

于是第十二頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

例2求

于是,例3求于是第十三頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

例4求

由定積分換元法,得于是第十四頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一于是例6求

例7證明

證比較兩邊被積函數(shù),可以看出,于是第十五頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

習(xí)題6-3

1.計(jì)算下列定積分2.利用函數(shù)的奇偶性計(jì)算下列定積分:3.證明

第四節(jié)定積分的分部積分法這就是定積分的分部積分法.例1

第十六頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

例2求

例3求

這樣依次進(jìn)行下去.第十七頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),這個(gè)公式稱為遞推公式.例4求習(xí)題6-4計(jì)算下列定積分第十八頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

第五節(jié)廣義積分一、無究區(qū)間上的廣義積分定義1設(shè)函數(shù)

我們把極限上的廣義積分,記為若極限存在,稱廣義積分收斂;若極限不存在,則稱發(fā)散.

類似地,可以定義在

上的廣義積分為上的廣義積分定義為其中c為任意常數(shù),當(dāng)右邊的兩個(gè)廣義積分都收斂時(shí),

廣義積分

才是收斂的,否則是發(fā)散的.第十九頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一例1計(jì)算廣義積分解

例2討論

的斂散性.

所以發(fā)散.例3計(jì)算廣義積分

解例4

討論的斂散性

.解

⑴當(dāng)p>1時(shí),

(收斂);⑵當(dāng)p=1時(shí)

(發(fā)散);第二十頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

⑶當(dāng)p<1時(shí),

(發(fā)散),綜上,

二、無界函數(shù)的廣義積分取ξ>0,

稱極限

的廣義積分,記為若該極限存在,則稱廣義積分

收斂;若極限不存在,則稱

發(fā)散.

類似地,當(dāng)?shù)臒o窮間斷點(diǎn)時(shí),即上的廣義積分定義為:第二十一頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

當(dāng)無窮間斷點(diǎn)

位于區(qū)間內(nèi)部時(shí),則定義廣義積分

為:上式右端兩個(gè)積分均為廣義積分,當(dāng)這兩個(gè)廣義積分都收斂時(shí),才稱

是收斂的,否則,稱是發(fā)散的.上述無界函數(shù)的積分也稱瑕積分.例5求廣義積分

解因?yàn)楸环e函數(shù)的無窮間斷點(diǎn),于是例6證明廣義積分當(dāng)p<1時(shí)收斂,當(dāng)p≥1時(shí)發(fā)散.證

⑴p<1時(shí),

(收斂);⑵當(dāng)p>1時(shí),

(發(fā)散);

第二十二頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一⑶當(dāng)p=1時(shí),

(發(fā)散).因此,當(dāng)p<1時(shí),此廣義積分收斂,其值為當(dāng)p≥1時(shí),廣義積分發(fā)散.復(fù)習(xí)題六一、填空題的極小值為___.的取值范圍為___

;第二十三頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

二、單項(xiàng)選擇題為連續(xù)函數(shù),則積分

A.與

,s,t有關(guān);

B.與t,

C.與s,t有關(guān);

D.僅與

有關(guān).A>0; B≥0; C<0;D≤0.A.充分條件; B.必要條件; C.充分必要條件;D.無關(guān)條件.為連續(xù)函數(shù),則下列各式正確的是()第二十四頁,共二十七頁,編輯于2023年,星期一

A.<2; B.<1 ; C.>1 ; D.>2. A.0; B.2; C.1; D.-1.A.0; B.1; C.2

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