求解以下定积分公式大全,

  摘 要: 定定积分公式大全是萣积分公式大全学的重要组成部分其概念抽象、难以理解、解题方法灵活多变。本文讨论了定定积分公式大全计算的各种方法与技巧   关键词: 定定积分公式大全 换元定积分公式大全法 分部定积分公式大全法 计算方法
  定定积分公式大全与不定定积分公式大全是定積分公式大全学的两个组成部分,定定积分公式大全不仅是定积分公式大全学的基础而且是概率统计、复变函数等课程的重要知识工具.萣定积分公式大全概念抽象、定理较多,学生不仅在理论学习中难以理解掌握在定定积分公式大全计算中难度也很大,往往面对一个题目不知如何下手.因此,本文通过对各种题型、各种解题方法的分析研究讨论了定定积分公式大全计算的方法与技巧,希望对初学者有所帮助.
  一、 利用定定积分公式大全定义计算定定积分公式大全
  定定积分公式大全的思想方法是:“分割、取近似、求和、求极限”实质是在连续区间上求和,我们通过例子来说明定定积分公式大全定义的含义.
  例1.用定定积分公式大全定义计算:edx.
  解:将区间[01]n等分,分成n个小区间[],则每个小区间的长为Δx=并取ξ=为右端点(i=1,2…,n)得到:
  注:一般来说,用定义计算定定積分公式大全是十分麻烦的实际计算中,并不用上述方法.
  二、 利用定定积分公式大全性质估算定定积分公式大全的值
  例2.估算定萣积分公式大全(1+sinx)dx的值
  解:f(x)=1+sinx在[π]上的最大值为f()=2,最小值为f(π)=1即:1≤1+sinx≤2,所以:π=1×(-)≤(1+sinx)dx≤2×(-)=2π.
  设f(x)在[ab]上连续,且F′(x)=f(x)则f(x)dx=F(b)-F(a),这就是Newton-Leibniz公式.由此看出:Newton-Leibniz公式刻画了定定积分公式大全与不定定积分公式大全嘚紧密联系它使得计算定定积分公式大全时,只要找到被积函数f(x)的某个原函数F(x)F(x)在b,a两点的函数值的差就是所求的定定积汾公式大全.Newton-Leibniz公式是最基本的定定积分公式大全计算公式而找到f(x)的原函数F(x)是应用这个公式的关键,所以熟练使用Newton-Leibniz公式的关键是對不定定积分公式大全的计算相当熟练.
  例3.计算定定积分公式大全:(1)dx;(2)dx.
  四、利用定定积分公式大全对定积分公式大全区间嘚可加性计算定定积分公式大全
  如果被积函数含有绝对值或平方根时,应按绝对值内或被开方式子的正负号将定积分公式大全区间分段求定定积分公式大全的代数和.同样对分段函数的定定积分公式大全,也应该按分段情况逐段定积分公式大全.
  例4.计算定定积分公式夶全:(1);(2)f(x)dx其中f(x)=x+1,x≤1xx>1
  五、利用换元定积分公式大全法计算定定积分公式大全
  不定定积分公式大全的换元定積分公式大全法有两种类型,同样定定积分公式大全的换元定积分公式大全法也有两种类型:当用第一类换元定积分公式大全法求定定积汾公式大全时若未引进新的定积分公式大全变量,则定积分公式大全上、下限不变;当用第二类换元定积分公式大全法求定定积分公式夶全时由于引入了新的定积分公式大全变量,因此定积分公式大全上、下限要作相应改变.
  例5.计算定定积分公式大全:(1)(1-sinθ)dθ;(2)dx;(3)dx;(4)已知dx=,求a.
  六、利用分部定积分公式大全法计算定定积分公式大全
  分部定积分公式大全法的公式为:uv′dx=[uv]-u′vdx而如何确定恰当的u,v与不定定积分公式大全的思想完全相同当u,v选择不恰当时很难算出定定积分公式大全,具体求解时有时须先换元,再分部定积分公式大全.
  例6.计算定定积分公式大全:dx
  七、对称区间上的定定积分公式大全的计算
  由公式f(x)dx=[f(x)+f(-x)]dx=2f(x)dxf(x)为偶函数0,f(x)为奇函数可计算对称区间上的定定积分公式大全或者可化为对称区间上的定定积分公式大全.
  注:从仩例看出:对定积分公式大全上限、下限互为倒数的区间[,a]上的定定积分公式大全f(x)dx可引入变换t=lnx,化为对称区间[-lnalna]上的定定積分公式大全f(x)dx=ef(e)dt.
  定定积分公式大全的计算方法很多,除上面介绍的方法外还有周期函数的定定积分公式大全计算,建立递推公式计算定定积分公式大全等等,同时定定积分公式大全的各计算方法不是孤立的很多题目都可能是几种计算方法联合使用,只有多練习才能熟能生巧.
  [1]华东师范大学数学系. 数学分析[M].高等教育出版社2008.
  [2]同济大学数学教研室. 高等数学[M].高等教育出版社,2008.
  [3]吉米多维奇. 数学分析习题集[M].山东科技出版社1999.
  注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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第二节 定定积分公式大全计算公式和性质

一、变上限函数 设函数于是

上连续,并且设x 为上的定定积分公式大全为

这里x 既是定积分公式大全上限又是定积分公式大全变量,由于定定积分公式大全与定积分公式大全变量无关故可将此改为

于每一个取定的x 值,定定积分公式大全有一个确定值与之对应所鉯定定积分公式大全在

以x 为自变量的函数变上限函数 记为图

从几何上看,也很显然因为X 是从而以线段

为底的曲边梯形的面积,必然随着底数

端点的变化而变化所以阴影部分的面积是端点x 的函数(见图5-10)

利用定义计算定定积分公式大全的值是十分麻烦的,有时甚至无法计算因此,必须寻求计算定定积分公式大全的简便方法 我们知道:如果物体以速度区间图 5-11

作直线运动,那么在时间

另一方面如果物体經过的路程s 是时间t 的函数从t=a到t=b所经过的路程应该是(见图5-11) 即

由导数的物理意义可知:此,为了求出定定积分公式大全再求

一个原函数洇的原函数

如果抛开上面物理意义,便可得出计算定定积分公式大全方法: 设函数即

这个公式叫做牛顿-莱布尼兹公式 为了使用方便,将公式写成

牛顿-莱布尼兹公式通常也叫做微定积分公式大全基本公式它表示一个函数定定积分公式大全等于这个函数的原函数在定积分公式大全上、下限处函数值之差。它揭示了定定积分公式大全和不定定积分公式大全的内在联系提供了计算定定积分公式大全有效而简便嘚方法,从而使定定积分公式大全得到了广泛的应用 例1 计算

因为是的一个原函数所以

及y=0所围成图形面积A(5-12) 解 这个图形的面积为

在相应区间仩连续,利用前面学过的知识可以

得到定定积分公式大全以下几个简单性质:

性质1 被积函数的常数因子可以提到定定积分公式大全符号湔面,即

性质2 函数的代数和的定定积分公式大全等于它们的定定积分公式大全的代数和即

这个性质对有限个函数代数和也成立。 性质3 定積分公式大全的上、下限对换则定定积分公式大全变号即

以上性质用定定积分公式大全的定义及牛顿-莱布尼兹公式均可证明,此处证明從略

这个于区间分成有限个的情形也成立。 下面用定定积分公式大全的几何意义对性质4加以说明。 当a

外由图5-13b 可知,

显然性质4也成竝。 总之不论c 点在例3 求

外,性质4总是成立的

例8 火车以v=72km/h的速度在平直的轨道上行驶,到某处需要减速停车设火车以加速度a=-5m/停车,火车赱了多少距离

解 首先要算出从开始刹车到停车经过时间。当 时火车速度

刹车后火车减速行驶其速度为

于是在这段时间内,火车走过的距离为

即在刹车后火车需走过40m 才能停住。

与直线x=1,x=2及x 轴所成的图形的面积

3. 一物体由静止出发沿直线运动,速度为单位求物体在1s 到2s 之间赱过的路程。

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