一、定积分的概念与结论
1.定积分的概念
(1)定积分的定义: .
(2)定积分的基本思想: .
(3)两个规定:① ;②
(4)定积分的值只与积分区间和被积函数有关,与积分变量的选取 关.
(5)可积的条件:
① ;② .
(6)定积分的几何意义:
①
;
②
;
③
.
2.积分上限函数: .
积分上限函数的导数: .
3.广义积分
(1)无穷区间上的广义积分:
= ;
= ;
= .
(2)无界函数的广义积分
设为的瑕点,= ;
设为的瑕点,= ;
设,为的瑕点,= .
二、定积分的性质
性质1: .
性质2: .
性质3: .
性质4: .
性质5: .
推论1: ;推论2: .
性质6: .
性质7: .
三、定积分的计算方法
1.牛顿——莱布尼兹公式: .
2.第一类换元积分公式(凑微分公式): .
3.第二类换元积分公式: .
4.分部积分公式: .
5.利用奇偶性计算定积分:
(1)若在上连续且为偶函数,则 .
(2)若在上连续且为奇函数,则 .
6.一个重要的积分公式:
为正的偶数时, ;
为大于1的奇数时, .
四、定积分的应用
1.平面图形的面积:
(1)若平面图形由连续曲线及直线所围成,则其面积为 .
(2)若平面图形由连续曲线及直线所围成,则其面积为 .
2.旋转体的体积:
(1)由连续曲线,直线及轴所围成的平面图形绕轴旋转一周而成的旋转体的体积为 .
(2)由连续曲线,直线及轴所围成的平面图形绕轴旋转一周而成的旋转体的体积为 .
3.定积分在经济问题中的应用:
.
第五章 定积分
创新生技102班 张梦菲
2010015066
一、 主要内容
Ⅰ. 定积分概念:
.把分成个小区间,小区间的长度记为,在上任意取一点,作,若 存在. 就称该极限为在上的定积分.
记为
当上述极限存在时,称在上可积.
Ⅱ. 定积分的几何意义
定积分在几何上表示:由曲线,直线和以及轴所围图形面积的代数和 (轴上方的面积取正,轴下方的面积取负)
Ⅲ. 定积分的性质
1. 补充规定:(1)当时,
(2)当时,
2. 性质:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5) 若在上,,则
推论1:若在上,,则.
推论2:.
(6 ) 若在上,,则
(7) (定积分中值定理):若在上连续,则在上至少存在,使.
3. 连续函数在上的平均值,
Ⅳ. 积分上限函数及其导数
1. 若对任意,存在,则称为积分上限的函数.
2. 若在上可积,则在上有界. 且积分上限函数在上连续.
3. 设在上连续,则在上可导,且.
4. 设连续,可导,则.
5. 设连续,,可导,则
.
Ⅴ. 牛顿——莱布尼兹公式.(微积分基本定理)
设在上连续,为在上的一个原函数,则
.
Ⅵ. 定积分的换元法
设在上连续,满足:
(1) .
(2)在(或)上具有连续导数,且的值域不越出的范围,则有.
注:当的值域越出的范围,但满足其余条件时,只要在上连续,则换元法的结论仍然成立.
Ⅶ. 定积分的分部积分法
设与在上具有连续导数,则有
Ⅷ. 几类特殊的积分公式
1. 设在上连续,则有.
2. 设是以为周期的连续函数,则对任意实数,
有.
3. 设在上连续,则
4.
Ⅸ. 反常积分(广义积分)
1. 无穷限的反常积分
(1) 设在上连续,
(2) 设在上连续,
(3) 设在上连续,
若上述各式右端的极限存在,则对应的反常积分收敛,否则称该反常积分发散.
注:(3)的右端是两个独立的极限,只有当两个极限都存在使,才有收敛. 只要有一个极限不存在,就发散.
2. 无界函数的反常积分
(1) 设在上连续,点为的瑕点,
(2) 设在上连续,点为的瑕点,
(3) 设在上除点外连续,点为的瑕点,
若上述各式右端的极限存在,则对应的反常积分收敛,否则称该反常积分发散.
注:(3)的右端是两个独立的极限,只有当两个极限都存在使,才有收敛. 只要有一个极限不存在,就发散.
3. 反常积分的审敛法
(1) (比较审敛法1) 设在上连续,且. 若存在常数及,使得 ,则反常积分收敛;若存在常数,使得 ,则反常积分发散.
(2) (极限审敛法1) 设在上连续,且. 若存在常数,使得存在,则反常积分收敛;若,
(或)则反常积分发散.
(3) (比较审敛法2)设在上连续,且. 为的瑕点.若存在常数及,使得,则反常积分收敛;若存在常数,使得 ,则反常积分发散.
(4) (极限审敛法2) 设在上连续,且. 为的瑕点. 若存在常数,使得存在,则反常积分收敛;若,(或)则反常积分发散.
.
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