課程內容
《定積分的概念》
一、復習引入
從曲邊梯形的面積及求變速直線運動路程的過程可以發現,它們都可以通過“四步曲”;分割、近似代替,求和、取極限得到解決,且都可以歸納為求一個特定形式和的極限:
曲邊梯形的面積
S=lim(Δx-0)(nΣi=1)F(ζt)Δx=lim(Δx-0)(nΣi=1)F(ζt);
變速運動的路程
S=lim(Δx-0)(nΣi=1)V(ζi)Δx=lim(Δx-∞)(nΣi=1)1/nV(ζi);
二、定積分的定義
事實上,許多問題都可以歸納結為求這種特定形式和的極限。一般地,我們有
如果函數在f(x)在區間[a,b]上連續,用分點a=x0<x1…<xi-1<xi<…<xn=b
將區間[a,b]等分成n個小區間,在每個小區間[xi-1,xi]上任意取一點ζi(i=1,2,……n),作和式(nΣi=1)f(ζi)Δx=(nΣi=1)(b-a)/nf(ζi),當nà∞時,上述和式無限接近某個常數,這個常數叫做函數f(x)在區間[a,b]上的定積分(definite int egral),記作
∫10f(x)dx,即∫10x2dx=1/3。
同樣地,1.5.2中汽車在0≤t≤1這段時間內經過的路程S=∫10V(t)dt=∫10(-t2+2)dt=5/3.
定積分的定義:∫10f(x)dx=lim(Δx-∞)(nΣi=1)(b-a)/nf(ζi);
定積分的相關名稱:
∫——叫做積分號,
f(x)——叫做被積分函數,
f(x)dx——叫做被積表達式,
x——叫做積分變量,
a——叫做積分下限,
b——叫做積分下限,
[a,b]——叫做積分區間。
按定積分的定義,有
(1)由連續曲線y=f(x)(f(x)≥),直線x=a,x=b及x軸所圍成的曲邊梯形的面積為
S=∫10f(x)dx;
(2)設物體運動的速度V=V(t),則此物體在區間[a,b]內運動的距離S為
s=∫10V(t)dt。
說明:
(1)定積分是一個數值,
它只與被積函數及積分區間有關,而與積分變量的記法無關,即
∫baf(x)dx=-∫baf(x)dx
三、定積分的剛體意義:
當f(x)≥時,積分∫baf(x)dx在幾何上表示由y=f(x)、x=a、x=b與x軸所圍成的曲邊梯形的面積。
特別地,當a=b時,有∫baf(x)dx=0。
當f(x)≤0時,由y=f(x)、x=b與x軸所圍成的曲邊梯形位于x軸的下方,積分∫baf(x)dx在幾何上表示上述曲邊梯形面積的負值。
S=[∫baf(x)]dx
=-∫baf(x)dx
∫baf(x)dx=-S
四、定積分的基本性質
性質1。
∫bakf(x)dx=k∫baf(x)dx
性質2。
∫ba[f(x)±g(x)]dx=∫baf(x)dx±∫ba(x)dx
性質3.定積分關于積分區間具有可加性
∫baf(x)dx=∫baf(x)dx+∫ba(x)dx
∫baf(x)dx=∫baf(x)dx+∫baf(x)dx+∫baf(x)dx
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楊老師
女,中教高級職稱
教學功底扎實,教學經驗豐富,對知識體系有深厚的了解。