一元函數積分學的概念與計算(一)


不定積分

原函數與不定積分

設函數f(x)定義在某區間I上,若存在可導函數F(x),對於該區間上任意一點都有F'(x)=f(x)成立,則稱F(x)是f(x)在區間I上的一個原函數

,其中C為任意常數

 

 

 

 

原函數(不定積分)存在定理

  • 連續函數f(x)必有原函數F(x)
  • 含有第一類間斷點、無窮間斷點的函數f(x)在包含該間斷點的區間內必沒有原函數F(x)

定積分

 

  • 若f(x)<0,曲邊梯形就在x軸下方,定積分的絕對值仍等於曲邊梯形的面積,但積分的值是

定積分的精確定義(可以計算特殊形式的數列極限)

定積分存在定理(定積分存在,又稱一元函數的(常義)可積性)

常義,"區間有限,函數有界";反常,"區間無窮,函數無界"

定積分存在的充分條件

 

定積分存在的必要條件(有界,從積分曲線上理解,面積不能無窮大)

定積分性質

性質1 求區間長度 

 

 性質2 積分的線性性質

 

 

 性質3 積分的可加性

 

 性質4 積分的保號性

 

如下圖,積分的絕對值為0,但絕對值的積分是圖形面積的兩倍

 

保號性

性質5 估值定理

 

 

性質6 (積分中值定理)

設f(x)在閉區間[a, b]上連續,則在[a,b]上至少存在一點 ξ,使得 

變限積分

 

變限積分的性質

 

 變限積分存在,必然連續


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