4-1不定积分的概念与性质

第五章_第一节_不定积分的概念、性质.

经济数学——微积分 4 不定积分的概念与性质原函数与不定积分的概念不定积分的几何意义基本积分表不定积分的性质小结思考题经济数学——积分二—原函数与不定积分的概念定义如果在区I 刖内，可导函数尸(X)的导函数为/(X ),即 We/,都有F\x) = f(x) 或 dF(x) = /(x)dx,那么函数F(x)就称为/(x) 或f(x)dx 在区间 /内原函数?(primitive furwtion ) 例(sinx) =cosx sinx 是 cos 兀的原函数. (inx) =— (X >0) X In X 是1在区间((),+oo)内的原函数. X 第一节五、

定理原函数存在定理：如果函数八X)在区间内连续, 那么在区间^内存在可导函数F(x), 使Hxef,都有F\x) = f(x). 简言之：连续函数一定有原函数. 问题：(1)原函数是否唯一？ (2)若不唯一它们之间有什么联系？ 1 f 例(sinx) =cosx (sinx + C) =cosx (C为任意常数) 经济数学一微积分关于原函数的说明: (1) (2) 证说明F(x)+c是f (兀舶全部原粛或经济数学一微积分

经济数学——微积分不定积分（indefinite integral ）的定义：在区间/内，函数/（兀）的带有任意常数项的原函数称为/（兀）在区I 可内的不定积分，记为f/（xMr ? 经济数学——微积分 6 =X% /. fx^dx =—— 十 C. J 」 6 例2求f --------- dr. J 1 + X- / J 解?/ (arctanx)= ,, I ‘ 1 + 疋心& =皿2 被积函数『积分号积分变量寒积表达式 F(x)

定积分的概念和性质公式

1. 曲边梯形的面积设在区间上，则由直线、、及曲线所围成的图形称为曲边梯形，下面求这个曲边梯形的面积分割求近似：在区间中任意插入若干个分点将分成 n 个小区间，小区间的长度在每个小区间上任取一点作乘积，求和取极限：则面积取极限

其中，即小区间长度最大者趋于零。 2.变速直线运动的路程设某物体作变速直线运动，速度是上的连续函数，且，求在这段时间内物体所经过的路程。分割求近似：在内插入若干分点将其分成 n 个小区间，小区间长度，。任取，做求和取极限：则路程取极限定义设函数在上有界，在中任意插入若干个分点将分成 n 个小区间，其长度为，在每个小区间上任取一点，作乘积，并求和，记，如果不论对怎样分法，也不论小区间上的点

怎样取法，只要当时，和总趋于确定的极限，则称这个极限为函数在区间上的定积分，记作，即，（*）其中叫被积函数，叫被积表达式，叫积分变量，叫积分下限，叫积分上限，叫积分区间。叫积分和式。说明： 1.如果（*）式右边极限存在，称在区间可积，下面两类函数在区间可积，（1）在区间上连续，则在可积。（2）在区间上有界且只有有限个间断点，则在上可积。 2.由定义可知，定积分的值只与被积函数和积分区间有关，而与积分变量无关，所以 3.规定时 , 在上时, 表示曲线、两条直线、与轴所围成的曲边梯形的面积；

在上时, 表示曲线、两条直线、与轴所围成的曲边梯形的面积（此时，曲边梯形在轴的下方）；例1 利用定积分的几何意义写出下列积分值（1）（三角形面积）（2）（半圆面积）

设可积性质1 性质2 性质3 （定积分对区间的可加性）对任何三个不同的数，有性质4 性质5 如果在区间上，，则推论性质6 （定积分的估值）设 M 及 m 分别是函数在区间上的最大值及最小值，则性质7 （定积分中值定理）如果函数在区间上连续，则在上至少有一点，使成立

定积分的概念和性质公式

1.曲边梯形的面积设在区间*I上：；--L ,则由直线工’=■<、応匚、V 1及曲线■V °/W所围成的图形称为曲边梯形，下面求这个曲边梯形的面积分割求近似：在区间-八「中任意插入若干个分点将宀…-分成n个小区间兀5 5 <…，小区间的长度&广呜一為」（T三12… 在每个小区间- ：-一I〕上任取一点-■■作乘积求和取极限：则面积取极限

J=1 其中；'1 ； J L厂V '…，即小区间长度最大者趋于零。 2.变速直线运动的路程设某物体作变速直线运动，速度| I「是上*的连续函数，且1■求在这段时间内物体所经过的路程。分割求近似：在「〔[内插入若干分点■- _ "将其分成 n 个小区间「—，小区间长度■- _■'.-1, ■1丄。任取? _ _ 做求和取极限：则路程一取极限将分成n个小区间-，其长度为2 - —，在每个小区间上任取一点「:，作乘积■- ' ■'，并求和 r ，记1■r 1，如果不论对怎样分法，也不论小区间[:■ 上的点「怎样取法，只要当「「I;时，和总趋于确定的极限，则称这个极限为函数-—I在区间上的定积分，记作J '，即定义设函数」?、在L?二上有界，在-亠二中任意插入若干个分点

其中叫被积函数，一’，八叫被积表达式，'‘叫积分变量，二叫积分下限, 「叫积分上限，-’」叫积分区间。■叫积分和式。说明： 1.如果（*）式右边极限存在，称-’’」在区间-仁丄可积，下面两类函数在区间上…-可积，（1）」在区间-LL■- - 上连续，则■' J'-在可积。（2）-’八在区间-‘丄-上有界且只有有限个间断点，则在--"-■ 上可积。 2.由定义可知，定积分的值只与被积函数和积分区间有关，而与积分变量无关，所 3.

定积分的概念与性质练习

第一节定积分的概念与性质一、选择题 1. A ； 2. C . 二、填空题 1. （1）1; （2）0; （3）4 π. 2. （1）1 2 x dx ? > 1 30 x dx ? ，（2）2 1ln xdx ? > () 2 2 1ln x dx ?，（3） 20 xdx π ? < 20 sin xdx π ? ，（4）4 3 ln xdx ? < () 4 2 3ln x dx ?. 三、解由于()3f x x =在[]0,1上连续，故积分2 21 x dx -? 是存在的，且它与分法无关，同时也与点的取法无关. 将区间[]0,1n 等分，得1 i x n = ，取() 1,2,, i i i n n ξ== 作和 ()2 3 2 1 1 13 344 0001114 n n n n i i i i i n n i S x i n n n n ξ---===+??==== ???∑∑∑ 于是 1 lim 4n n S →∞= 即 13 014 x dx =?. 四、细棒的质量()0 l x dx ρ?. 五、 1 13 x e dx -+? 311 x e dx +-=-?. 设()()1 1,0x x f x e f x e ++'==>，所以()f x 在[]1,3-内单调增加，从而 ()()()13f f x f -≤≤，即1 41x e e +≤≤. 于是 3 141 44x e dx e +-≤≤? 从而 1 4 13 44x e e dx -+-≤ ≤-? . 六、设()()2 21,41f x x x f x x '=-+=-，令()0,f x '=得驻点1 4 x = . ()17101,,1482f f f ???? === ? ????? .所以 min ()f x =1, max ()f x =78. 1≤≤ 由定积分性质，得 1 2012≤≤ ?.

5.1 定积分的概念与性质-习题

1．利用定积分的定义计算下列积分： ⑴ b a xdx ? （a b <）；【解】第一步：分割在区间[,]a b 中插入1n -个等分点：k b a x k n -=，（1,2,,1k n =-），将区间[,]a b 分为n 个等长的小区间[(1),]b a b a a k a k n n --+-+，（1,2,,k n =），每个小区间的长度均为k b a n -?=，取每个小区间的右端点k b a x a k n -=+，（1,2,,k n =），第二步：求和对于函数()f x x =，构造和式 1 ()n n k k k S f x ==??∑1 n k k k x ==??∑1 ()n k b a b a a k n n =--=+ ?∑ 1()n k b a b a a k n n =--=+∑1 ()n k b a b a na k n n =--=+∑ 1()n k b a b a na k n n =--=+∑(1) []2 b a b a n n na n n ---=+? ^ 1()[(1)]2b a b a a n -=-+ ?-1 ()()22b a b a b a a n --=-+-? 1 ()()22b a b a b a n +-=--? 第三步：取极限令n →∞求极限 1 lim lim ()n n k k n n k S f x →∞ →∞ ==??∑1 lim()( )22n b a b a b a n →∞ +-=--? ()(0)22 b a b a b a +-=--?()2b a b a +=-222b a -=，即得 b a xdx ? 22 2 b a -=。

浅析反常积分与定积分的定义与性质

浅析反常积分与定积分的定义与性质浅析反常积分与定积分的定义与性质浅析反常积分与定积分的定义与性质刘汉兵1，刘树兵2 （1.中国地质大学（武汉）数理学院，湖北武汉430074；2.湖北省鄂州市第二中学，湖北鄂州436001）摘要：积分学是微积分理论中的一个重要部分。一元函数的积分学主要包括定积分和反常积分两大类。这两类积分各自具备一些性质，而这些性质常常被拿来相互比较。本文将从定义出发，结合一些反例，深入剖析定积分和反常积分的性质差异及其原因。关键词：反常积分与定积分；性质差异；定义作者简介：刘汉兵（1985-），男（汉族），湖北鄂州人，博士，讲师，研究方向：微分方程的最优控制理论；刘树兵（1982-），男（汉族），湖北鄂州人，本科，高中教师，研究方向：数学教学教育。积分学是微积分理论中的一个重要组成部分。一元函数的积分学主要包括定积分和反常积分两大类，反常积分又包含了无穷积分与瑕积分，它们可以看作是定积分的推广，是定积分的某种意义下的极限形式。粗略来看，反常积分是更为一般的积分，定积分作为更为特殊的积分，应该具备反常积分所具备的性质。但

是在这部分内容的学习过程中，可以看到反常积分与定积分的一些性质有所区别，甚至从表面上看，反常积分的一些性质，定积分并不具备。本文将从定义出发，剖析这些性质的差异及其原因，以更加准确深刻的理解定积分和反常积分的异同。一、无穷积分与定积分的定义与性质我们知道对于无穷积分，有如下的一个重要性质。这显然是不合情理的，因为无穷积分是定积分的推广，定积分是更为特殊的积分。仔细分析会发现，上述两个命题中第二个命题即为定理2的结论，是真命题，而命题一看似定理1的结论，但是它与定理1的描述相比，去掉了一个非常重要的条件：“f在任何有限区间[a，u]上可积”，所以命题一是错误的。实际上，我们上述定义的函数E（x）可以更直接的说明命题一是不对从定理的证明我们也可以进一步认识到A、B两部分内容的差异对定理结论的影响。定理1的两个证明都是围绕积分上限趋于正无穷时，变上限积分极限的存在性展开的，而定理2的证明则是依赖于有限区间上的可积性定理，即证明当划分足够细时，Daboux大和与Daboux小和收敛到同一个极限，这是完全不同的两个对象。另一方面，我们从证明里面看到，定理1确实是依赖于条件A的。在定理1的证明里，我们用到了f（x）在任一有限区间上的定积分，如果没有条件A，这些定积分是不存在的，这也说明了为什么不能运用定理1的证明方法得到定积分的类似性质。

不定积分概念及其基本运算性质

备课本 Lesson Preparation ______--______学年第____学期 Academic Year - Semester 课程名称_______________________ Course 教材名称及版本_______________________ T extbook and Edition 授课班级_______________________ Class 教师姓名_______________________ Teacher 审核人_______________________ Approver

填写说明 1、此备课本用来书写教案，适用于所有专职教师、兼职教师和兼课教师。 2、所有承担教学任务的教师需书写纸质版教案，如因使用多媒体教学需要和教学任务繁重，可用电子版教案，但格式必须按纸质版格式，且所有教案的书写应与学期授课计划相符合。 3、备课过程中的各个环节和要素可根据实际授课内容进行填写。如：授课课题：（教学章、节、标题或项目名称）教学目标和要求：（教学目标一般说应包含知识教学、能力发展和思想教育三方面内容，教学要求是指识记、理解、简单应用、综合应用等层次）教学重点和难点：教学重点，是为了达到确定的教学目的而必须着重讲解和分析的内容；教学难点，是就学生的接受情况而言的，学生经过自学还不能理解或理解有困难的地方，即可确定为教学难点。教学方法：（讨论、启发、演示、辩论、讲练结合、案例教学、情境模拟等）教学手段：（多媒体教学、录像带、挂图、幻灯片等）授课时间：第周课时累计：教学过程：（体现教学步骤，包括时间分配和教学内容教学进程）作业布置：（含思考题、讨论题）课后反思：（因为课后反思是教案实施效果追记，课前还不能打印，只能课后用笔手写） 4、备课本的审核人为各教研室（项目中心）主任。

不定积分概念及公式

5．1不定积分的概念一．原函数的概念定义1：设)(x f 是定义在区间上的已知函数，若存在一个函数)(x F 对于该区间上的每一点都有：)()(x f x F ='或dx x f x dF )()(=。则：)(x F 为)(x f 的一个原函数。例：,3)(23x x ='则：3x 是23x 的一个原函数，另外由于 2323233)3(,3)1(,3)1(x x x x x x ='+='-='+，。。。。。。即：,3,1,1333+-+x x x 。。。。。。等等也都是23x 的原函数。即：C x +3（C 常数）全为23x 的原函数。所以，有下面定理。定理：一个函数)(x f ，若有一个原函数)(x F ，则必有无穷多个。而这写原函数只相差一个常数。C x F +)(是)(x f 的全体原函数。例：设x e x cos -是)(x f 的原函数，求：)(x f '。解：由原函数概念可知，若x e x cos -是)(x f 的原函数则有 )(sin )cos (x f x e x e x x =+='-，所以 =')(x f )sin ('+x e x =x e x cos + 二．不定积分的定义定义2。设函数)(x F 为函数)(x f 的一个原函数，则)(x f 的全部原函数C x F +)(（C 为任意常数）称为函数)(x f 的不定积分。记

作：?dx x f )(。即：?dx x f )(C x F +=)(。 )(x f ：被积函数，dx x f )(：被积表达式，x ：积分变量，?：积分号，C ：积分常数。存在原函数的函数为：可积函数。求已知函数的不定积分，只要求出它的一个原函数，再加一个C （任意常数）。例：求积分dx x ?23 解：233)(x x =' ∴dx x ?23C x +=3 例：求积分?xdx cos 解： x x cos )(sin =' ∴ ?dx cos C x +=sin 例：求积分dx e x ? 解： x x e e =')( ∴ dx e x ?C e x += 例：求积分dx x ?1 解： (x x 1)ln ='，)0(>x )0(,1)1(1])[ln(<=-?-='-x x x x dx x ?1C x +=ln 不定积分?（互逆）求导数。

不定积分的概念与性质

§4.1 不定积分的概念与性质阶段练习题(A) 一、选择题 1.下列等式中正确的是( ). (A)d( ()d )()f x x f x =?; (B)d [d ()]()d d f x f x x x =?; (C)d ()()f x f x =?; (D)()d ()f x x f x C '=+?. 2.设函数 (),x f x a =()(0,1)ln x a g x a a a =>≠,则( ). (A) ()g x 是()f x 的不定积分; (B)()g x 是()f x 的导数; (C) ()f x 是()g x 的原函数; (D)()g x 是()f x 的原函数. 3. ()f x 的一个原函数为ln x ,则()f x '=( ). (A) 1x ; (B) ln x x x C -+; (C)2 1x - ; (D)x e . 二、填空题 1. ( 5 sin d )x x x '=? . 2.d(arctan )x =? . 3. ()f x 的原函数是2ln ,x 则3()d x f x x '=? . 4.设 21(),cos f x x = 则()d f x x '=? ,d ()d d f x x x =? ,()d f x x =? . 5.设 ()d ,x x f x x xe e C =-+?则()d f x x '=? . 6.设()f x 的一个原函数为1 ,x 则()f x '= . 7.过点(0,1)且在横坐标为 x 的点处的切线斜率为3x 的曲线方程为 . 8.设 22(cos )sin ,f x x '=且(0)0,f =则()f x = . 9.21 ( 1)dcos cos x x -=? . 三、解答题求下列不定积分: 1. x ; 2.2 1 (1x x - ?; 3.21d 1x x e x e -+?; 4.221d sin cos x x x ?; 5. 327d 3x x x --?; 6.4x ; 7. 221d (1)x x x +?; 8.2sin d 2 x x ?; 9. 2 cot d x x ?; 10.d 1cos 2x x -? ; 11. 22d 1x x x +?; 12.2d x x e x ?.

4-1不定积分的概念与性质

第五章_第一节_不定积分的概念、性质.

定积分的概念和性质公式

定积分的概念和性质公式

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