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时间:2018-12-22
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1、第五章定积分学习指导一、基本内容(一)定积分的定义设在上有界,在上任意插入若干个分点,把分成个小区间,小区间的长度为(),在每个小区间上取点,,作和式。证,若当时,对区间的任意分法及每个小区间中的任意取法,均有确定的极限I,则称在上可积,极限I为在上的定积分,记为。即(二)有关定积分的重要性质和定理1.线性性:2.可加性:3.比较性:若在上,则,取得若,则。4.估值性:设和是在上的最大值和最小值,则。5.积分中值定理:若在上连续,则,使称为在的平均值。6.可变上限的定积分及其性质5设在上连续,(),则在连续、可导且,即是的一个原函数。
2、由此可得:若则。(三)定积分的计算1.牛顿-莱布尼兹公式:若是的一个原函数,则2.换元积分法:略3.分部积分法:(四)广义积分1.无穷区间上的广义积分设在内连续,取若存在,则称广义积分收敛,否则为发散,同理可定义和。2.无界函数的广义积分设在上连续,在点的某邻域内无界,取,若存在,称广义积分收敛,否则为发散。同理可定义瑕点在右端点和区间内部的广义积分。二、基本要求1.掌握定积分的定义,了解定积分概念产生的背景;2.掌握变积分限函数的性质及求导方法;3.掌握牛顿莱布尼兹公式,熟练掌握定积分换元积分法和分部积分法;4.理解定积分的有关性质
3、并注意解题与证题中的应用;5.了解广义积分的定义,并能计算一些简单的广义积分。三、重点与难点1.重点:定积分的定义、牛顿莱布尼兹公式与定积分的计算;2.难点:利用定积分的一些定义和性质来解题或证明。四、学习中应注意的几个问题51.理解定积分的几何意义:()由曲线及直线,和所围曲边梯形的面积,这是用定积分解决有关面积问题的基础;2.积分限问题。在中一般,但为讨论问题的方便,规定时,;时,;3.遇到函数绝对值的定积分,应将绝对值去掉,即分区间进行讨论;4.用换元法积分时,应牢记换元应换限;5.解题或证题中,若遇有变限定积分,可以优先考虑用
4、导数来处理;6.二个公式:若是奇函数则若是偶函数则五、典型例题例1计算解:∵∴原式例2求极限解:原式例3证明:若是奇函数,则5证:∵而∴。例4计算解:令,,时,,时,代入得:原式例5计算解:原式例6,计算解:例7是以为周期的连续函数,证明的值与无关。证:而5∴即的值与无关。例8设在上连续且,证明:(1);(2)方程在内有且仅有一个根。证:1)2)由于在上可导,故在上连续,故由零点存在定理知,在上连续,故由零点存在定理知。在由至少有一个根,但由于。故在上单调递增,所以方程在有仅有一个根。5
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