為什麼函式的不定積分可以算它的面積,知道

2021-03-04 06:37:53 字數 5209 閱讀 3849

1樓:匿名使用者

定積分的幾何意義就是可以求乙個函式的面積,只要確定了積分上限和下限,就可以了。

為什麼乙個函式的不定積分可以算它的面積,知道乙個函

2樓:

首先,n-l公式是不可以求不定積分的,是你先把不定積分求出來再用n-l公式.

其次,你要清楚什麼是微分,我們說微分的幾何意義有兩個,乙個是函式某點的斜率,另乙個的話要結合積分的概念.積分幾何意義是函式f(x)下的面積!所以 積分的微分=面積的微分.

你想像用刀把面積縱向切開.切成的一條條細線就是微分!每條線的長度就是f(x)在該點的函式值!

所以f(x)的面積在某點的微分=f(x)在某點的函式值.若把f(x)的面積看成是乙個函式g(x)(當然啦,這裡下界是固定的,上界為可移動的x,不然不方便表示),就可以說f"(x)=f(x).(打成了兩撇.

我實在找不出來乙個撇的,lz不要在意)這就是n-l公式.所以f(x)在(a,b)上的面積為f(a)-f(b),只要能通過f(x)找到他的原函式f(x)具體表示式就可以算啦!

這個f(x)又叫f(x)的不定積分,因為f(x)+c【c是常數】的導數(微分)也是f(x)的~你就想象那個常數c是在f(x)的面積外面(即定義域外面)新增的任意但固定的額外面積,不影響f(x)的面積在定義域內某點的微分值,在計算面積【f(a)+c】-【f(b)+c】時會消去

呵呵有點不習慣,我一直用直觀幾何語言給你講的~

至於推導,你把你的郵箱給我,我把**發給你,盡量用簡單幾何意義來證明,現打太礙事.

3樓:匿名使用者

好好看看書上關於定積分的定義的的說明,尤其是幾何意義

為什麼乙個函式的不定積分可以算它的面積,給予高分懸賞

4樓:亞特蘭蒂斯

首先,n-l公式是不可以求不定積分的,是你先把不定積分求出來再用n-l公式.........

其次,你要清楚什麼是微分,我們說微分的幾何意義有兩個,乙個是函式某點的斜率,另乙個的話要結合積分的概念。積分幾何意義是函式f(x)下的面積!所以 積分的微分=面積的微分。

你想像用刀把面積縱向切開....切成的一條條細線就是微分!每條線的長度就是f(x)在該點的函式值!

所以f(x)的面積在某點的微分=f(x)在某點的函式值。若把f(x)的面積看成是乙個函式g(x)(當然啦,這裡下界是固定的,上界為可移動的x,不然不方便表示),就可以說f"(x)=f(x).(打成了兩撇....

我實在找不出來乙個撇的,lz不要在意)這就是n-l公式。所以f(x)在(a,b)上的面積為f(a)-f(b),只要能通過f(x)找到他的原函式f(x)具體表示式就可以算啦!

這個f(x)又叫f(x)的不定積分,因為f(x)+c【c是常數】的導數(微分)也是f(x)的~你就想象那個常數c是在f(x)的面積外面(即定義域外面)新增的任意但固定的額外面積,不影響f(x)的面積在定義域內某點的微分值,在計算面積【f(a)+c】-【f(b)+c】時會消去

呵呵有點不習慣,我一直用直觀幾何語言給你講的~

至於推導,你把你的郵箱給我,我把**發給你,盡量用簡單幾何意義來證明,現打太礙事...........

5樓:匿名使用者

你的問題有點不清楚,若是問定積分的幾何意義以及n-l公式的幾何含義,最好找本高等數學的書看一下

6樓:匿名使用者

其實嚴格說來,並不是算f(x)的面積,而是算它與它的上下界所圍成的面積。

可以這樣來理解:積分就是將乙個大的面積,分割成無數個小的長方型的面積之和,而計算長方形面積需要知道它的長和寬,而其中的長就是這個積分的上下邊界(所以才說積分的面積是與上下界的直線所圍成的面積),那麼寬就是這個要積的曲線的每一小段。將這許多一小段無限累積起來,就變成了這個曲線。

為什麼定積分算出來不用加常數就比如算個函式的面積

7樓:匿名使用者

這是因為定積分是乙個常數,所以定積分的結果是乙個定值,而不定積分是乙個函式系,所以需要加上乙個常數c。

為什麼定積分等於函式面積,坐等高手解答

8樓:江淮一楠

微積分的兩大部分是微分與積分。一元函式情況下,求微分實際上是求乙個已知函式的導數,而積分是已知乙個函式的導數,求原函式。所以,微分與積分互為逆運算。

分劃的引數趨於零時的極限,叫做這個函式在這個閉區間上的定積分。

不定積分:即已知導數求原函式。若f′(x)=f(x),那麼[f(x)+c]′=f(x).

(c∈r).也就是說,把f(x)積分,不一定能得到f(x),因為f(x)+c的導數也是f(x)(c是任意常數)。所以f(x)積分的結果有無數個,是不確定的。

我們一律用f(x)+c代替,這就稱為不定積分。即如果乙個導數有原函式,那麼它就有無限多個原函式。

定積分 (definite integral):定積分就是求函式f(x)在區間[a,b]中圖線下包圍的面積。即由 y=0,x=a,x=b,y=f(x)所圍成圖形的面積。

這個圖形稱為曲邊梯形,特例是曲邊三角形。

定積分2定義

設函式f(x) 在區間[a,b]上連續,將區間[a,b]分成n個子區間[a,x0],(x0,x1],(x1,x2],…,(xi,b],可知各區間的長度依次是:△x1=x0-a,△x2=x1-x0,…,△xi=b-xi.在每個子區間(xi-1,xi)任取一點ξi(i=1,2,…,n),作和式(見右下圖),設λ=max(即λ屬於最大的區間長度),則當λ→0時,該和式無限接近於某個常數,這個常數叫做函式f(x) 在區間[a,b]的定積分,記為(見右下圖):

其中:a叫做積分下限,b叫做積分上限,區間[a,b]叫做積分區間,函式f(x) 叫做被積函式,x 叫做積分變數,f(x)dx 叫做被積表示式,∫ 叫做積分號。

之所以稱其為定積,定積分是因為它積分後得出的值是確定的,是乙個數, 而不是乙個函式。

3黎曼積分:定積分的正式名稱是黎曼積分。用黎曼自己的話來說,就是把直角座標系上的函式的圖象用平行於y軸的直線把其分割成無數個矩形,然後把某個區間[a,b]上的矩形累加起來,所得到的就是這個函式的圖象在區間[a,b]的面積。

實際上,定積分的上下限就是區間的兩個端點a,b.

我們可以看到,定積分的本質是把圖象無限細分,再累加起來,而積分的本質是求乙個函式的原函式。它們看起來沒有任何的聯絡,那麼為什麼定積分要寫成積分的形式呢?

4分點問題:定積分是把函式在某個區間上的圖象[a,b]分成n份,用平行於y軸的直線把其分割成無數個矩形,再求當n→+∞時所有這些矩形面積的和。習慣上,我們用等差級數分點,即相鄰兩端點的間距δx是相等的。

但是必須指出,即使δx不相等,積分值仍然相同。我們假設這些「矩形面積和」s=f(x1)δx1+f(x2)δx2+……f[x(n-1)]δx(n-1),那麼當n→+∞時,δx的最大值趨於0,所以所有的δx趨於0,所以s仍然趨於積分值.

利用這個規律,在我們了解牛頓-萊布尼茲公式之前,我們便可以對某些函式進行積分。例如我們可以證明對於函式f(x)=x^k(k∈q,k≠-1),有f(x)dx=(b^(k+1)-a^(k+1))/(k+1)。

我們選擇等比級數來分點,令公比q=n^√(b/a),則b/a=q^n,b=aq^n。令分點x0=a,x1=aq,x2=aq^2……xn=aq^n=b,因為f(xj)=xj^k=a^k*q^jk,且δxj=x(j+1)-xj=aq^(j+1)-aq^j 那麼「矩形面積和」

sn=a^k*(aq-a)+a^k*q^k*(aq^2-aq)+a^k*q^2k*(aq^3-aq^2)+……+a^k*q^(n-1)k*[aq^n-aq^(n-1)]

提出a^k*(aq-a),則

sn=a^(k+1)*(q-1)*[1+q^(k+1)+q^2(k+1)+……q^(n-1)(k+1)]

利用等比級數公式,得到

sn=(q-1)/(q^(k+1)-1)*(b^(k+1)-a^(k+1))=(b^(k+1)-a^(k+1))/n

其中n=(q^(k+1)-1)/(q-1),設k=u/v(u,v∈z),令q^(1/v)=s,則

n=(s^(k+1)v-1)/(s^v-1)=(s^u+v-1)/(s^v-1)=((s^(u+v)-1)/(s-1))/((s^v-1)/(s-1))

令n增加,則s,q都趨於1,因而n的極限為(u+v)/v=u/v+1=k+1.

5性質①:常數可以提到積分號前。

性質②:代數和的積分等於積分的代數和。

③:定積分的可加性:如果積分區間[a,b]被c分為兩個

子區間[a,c]與(c,b]則有(見右圖)

④risch 演算法

⑤如果在區間[a,b]上,f(x)≥0,則f(x)dx≥0

6常用演算法

換元法(1)f(x)∈c([a,b]);

(2)x=ψ(t)在[α,β]上單值、可導;

(3)當α≤t≤β時,a≤ψ(t)≤b,且ψ(α)=a,ψ(β)=b,

則f(x)dx=f(ψ(t))ψ′(t)dt

分部積分法

設u=u(x),v=(x)均在區間[a,b]上可導,且u′,v′∈r([a,b]),則有分部積分公式

uv′dx= uvvu′dx

7基本定理

定積分與不定積分看起來風馬牛不相及,但是由於乙個

數學上重要的理論的支撐,使得它們有了本質的密切關係。把乙個圖形無限細分再累加,這似乎是不可能的事情,但是由於這個理論,可以轉化為計算積分。這個重要理論就是大名鼎鼎的牛頓-萊布尼茲公式,它的內容是:

如果f(x)是[a,b]上的連續函式,並且有f′(x)=f(x),那麼 f(x)dx=f(b)-f(a)

用文字表述為:乙個定積分式的值,就是上限在原函式的值與下限在原函式的值的差。

正因為這個理論,揭示了積分與黎曼積分本質的聯絡,可見其在微積分學以至更高等的數學上的重要地位,因此,牛頓-萊布尼茲公式也被稱作微積分基本定理。

8應用1,解決求曲邊圖形的面積問題

例:求由拋物線y^2=4x與直線y=2x-4圍成的平

定積分的應用(4張)

面圖形d的面積s.

2,求變速直線運動的路程

做變速直線運動的物體經過的路程s,等於其速度函式v=v(t) (v(t)≥0)在時間區間[a,b]上的定積分。

3,變力做功

某物體在變力f=f(x)的作用下,在位移區間[a,b]上做的功等於f=f(x)在[a,b]上的定積分。(見圖冊「應用」)

9定理定理1:設f(x)在區間[a,b]上連續,則f(x)在[a,b]上可積。

定理2:設f(x)在區間[a,b]上有界,且只有有限個間斷點,則f(x)在[a,b]上可積。

定理3:設f(x)在區間[a,b]上單調,則f(x)在[a,b]上可積。

不定積分原函式為什麼不同,關於不定積分問題。求出原函式,方法不同結果會不一樣。

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