定积分的概念和基本性质.ppt
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1,4.3定积分的概念和基本性质,4.3.1定积分的定义,4.3.2定积分的基本性质,2,4.3.1引出定积分定义的例题,3,(4)取极限,取Sn的极限,得曲边三角形面积:
(1)分割,
(2)近似,(3)求和,4,
(1)分割,
(2)近似,(3)求和,5,
(1)分割,
(2)近似,(3)求和,6,分割,例:
求曲线y=x2、直线x=1和x轴所围成的曲边三角形的面积。
7,一般地,求由连续曲线y=f(x)(f(x)0),直线x=a、x=b及x轴所围成的曲边梯形的面积的方法是:
8,tn=,=t0,引出定义的实例二:
求物体作变速直线运动所经过的路程,
(2)在第i(i1,2,n)个时间段ti1,ti上任取一时刻i,用v(i)Dti近似替代物体在第i个时间段所走距离:
Dsiv(i)Dti。
(1)用分点t=ti(ti1ti,i1,2,n-1)把a,b分割成n个小的时间段,第i个时间段为ti1,ti,长度记为Dtititi1。
(3)将物体在各时间段所走距离的近似值求和,并作为物体在区间a,b内所走距离s的近似值:
(4)记lmaxDt1,Dt2,Dtn,取极限l0,则物体在时间区间a,b内运动的距离:
9,分割,实例二:
求物体作变速直线运动所经过的路程,10,4.3.1定积分的定义,定义4.3.1:
区间任意分成n份,分点依次为,将,在每一个小区间xi-1,xi上任取一点ci,作乘积,无论区间的分法如何,ci在xi-1,xi上的取法如何,如果当最大区间长度,11,在每一个小区间xi-1,xi上任取一点ci,作乘积,无论区间的分法如何,ci在xi-1,xi上的取法如何,如果当最大区间长度,趋于零时和数的极限存在,那么我们就称函数f(x)在区间a,b上可积,并称这个极限I为函数f(x)在区间a,b上的定积分,记为,其中f(x)称为被积函数,x称为积分变量,a,b称为积分区间,a称为积分下限,b称为积分上限,和数称为积分和.,12,定积分的定义式:
定积分的相关名称:
13,注意:
定积分与不定积分的区别,定积分和不定积分是两个完全不同的概念.不定积分是微分的逆运算而定积分是一种特殊的和的极限,函数f(x)的不定积分是(无穷多个)函数,而f(x)在a,b上的定积分是一个完全由被积函数f(x)的形式和积分区间a,b所确定的值.,14,按定积分的定义,有
(1)由连续曲线y=f(x)(f(x)0),直线x=a、x=b及x轴所围成的曲边梯形的面积为,
(2)设物体运动的速度v=v(t),则此物体在时间区间a,b内运动的距离s为,定积分的定义式:
15,规定:
16,定积分的几何意义,S=,17,定积分的几何意义,S,y=f(x),18,函数f(x)在区间a,b上的定积分表示为直线x=a,x=b,y=0所围成的几个曲边梯形的面积代数和。
定积分的几何意义,S1,S2,S3,a,b,19,课本例题:
例3:
利用定积分几何意义验证:
例4:
在区间a,b上,若f(x)0,f(x)0,利用定积分几何意义验证:
定积分的几何意义,20,4.3.2定积分的基本性质,有限个可积函数代数和的积分等于各函数积分的代数和,即若fi(x)(i=1,2,n)在a,b内可积,则有,21,4.3.2定积分的基本性质,一个可积函数乘以一个常数之后,仍可为可积函数,且常数引资可以提到积分符号外面,即若f(x)在a,b上可积,则cf(x)在a,b上也可积(c为常数),且满足,22,4.3.2定积分的基本性质,设f(x)在a,b内可积,若acb,则f(x)在a,c和c,b上可积;反之,若f(x)在a,c和c,b上可积,则f(x)在a,b内可积,且有,23,4.3.2定积分的基本性质,交换积分上下限,积分值变号,即特别地,若a=b,则,24,4.3.2定积分的基本性质,设f(x)和g(x)在a,b上皆可积,且满足条件f(x)g(x),则有,25,4.3.2定积分的基本性质,26,4.3.2定积分的基本性质,若函数f(x)在a,b上可积,且最大值与最小值分别为M和m,则推论:
若函数f(x)在a,b上可积,则,27,4.3.2定积分的基本性质,设f(x)在区间a,b上连续,则在a,b内至少有一点(ab),使得下式成立:
同时,我们称下式为f(x)在a,b上的平均值,28,课本例题:
例5:
不计算积分,试比较下面两个积分的大小,定积分的基本性质,