1、定积分的概念和性质公式1.曲边梯形的面积设在区间*I上:;-L ,则由直线工=、応匚、V 1及曲线 V /W所围成的图形称为曲边梯形,下面求这个曲边梯形的面积007-1分割求近似:在区间-八中任意插入若干个分点将 宀-分成 n个小区间兀5 5 ,小区间的长度 &广呜一為(t三12在每个小区间- :-一 I上任取一点-作乘积求和取极限:则面积取极限J=1其中;1 ; J L厂V ,即小区间长度最大者趋于零。2.变速直线运动的路程设某物体作变速直线运动,速度 | I是上*的连续函数,且1 求在这段时间内物体所经过的路程。分割求近似:在内插入若干分点 - _ 将其分成n 个小区间 ,小区间长度 -
2、_ .-1, 1丄。任取 _ _做求和取极限:则路程 一 取极限定义设函数、在L二上有界,在-亠二中任意插入若干个分点将分成 n个小区间-,其长度为 2 - ,在每个小区间上任取一点 :,作乘积- ,并求和 r ,记 1 r 1 ,如果不论对怎样分法,也不论小区间 : 上的点怎样取法,只要当 I;时,和 总趋于确定的极限,则称这个极限为函数-I在区间上的定积分,记作 J ,即其中叫被积函数,一,八叫被积表达式,叫积分变量,二叫积分下限, 叫积分上限,-叫积分区间。叫积分和式。说明:1.如果(*)式右边极限存在,称-在区间-仁丄可积,下面两类函数在区间上-可积,(1)在区间-LL - - 上连续
3、,则 J-在可积。(2) -八 在区间-丄-上有界且只有有限个间断点,则 在- 上可积。2.由定义可知,定积分的值只与被积函数和积分区间有关,而与积分变量无关,所3.在-上一,时,j 表示曲线、两条直线= - =:与T轴所围成的曲边梯形的面积;在1上 I时,V表示曲线,一、两条直线、-L 与工轴所围成的曲边梯形的面积(此时,曲边梯形在 k轴的下方);S7-2例1利用定积分的几何意义写出下列积分值(1)12 (三角形面积) (2)妇評(半圆面积)yiy|设- 可积性质1 J/土畧(胡必=f如 畑賈性质2 J灯(力缶=斤/(对乂性质3(定积分对区间的可加性) 对任何三个不同的数,有性质5如果在区间
4、上,则J推论性质6 (定积分的估值) 设 M及 m分别是函数在区间一上的最大 值及最小值,则a) i /(x)必 a)性质7 (定积分中值定理)如果函数一、八在区间-上连续,则在 圖上至少有一点 :,使 C .成立17-7例2比较下面两个积分的大小在(0, 1 )内,- 一-单调增当 兀0时,有 =6 2/(0) = 0,即尹 m2-的值&、令1 ,得由性质5,例3估计积分J1解 只需求出在区间-上的最大值、最小值即可。设 7(0)-L/-所以,在区间- 1上枳分上限询超哉乱其导銘由性质6, 1;/ 一定存在,设丿丿在区间-,! 上连续, - ,则定积分当T在-一上变动时,它构成了一个 T的函
5、数,称为,的变上限积分函数,记作,-即S 工2?)yi定理 如果函数在区间- - 上连续,则积分上限的函数-上具有导数,且导数是 -,即di = /(x)说明:1.由原函数的定义知,T -是连续函数 的一个原函数,因此,此公式揭示了定积分与原函数之间的联系。2.当积分上限的函数是复合函数时,有更一般的有订十例1=-f sm idl 兀)=i( f 血站=-,则: 中(开)=血曲=g(xa) = = JT3) g(w) = f 血皿禮二生,色=啦0(2工)二2玄鈕H则哎=sin xa -2r dx du dx dr=f血滅=sin tdt +sin tdt ,; ,则: E =泄加丫 斗【I汕=
6、伽 兀)2耳- (sii 2忑 (2); = Szsiii F - 2 sin=(5)设此题中疋为函数的自变量,f为定积分的积分变量,因而是两个函数乘积的形式由求导法则d2 1 p x sinf r dtd=戌rJ I + cos2 t且X空s inf dr1 + cos t(6)sin I ,ISxsin 7=0 (因定积分的结果为一常数,故导数为零)(7)所确定的函数,求解利用隐函数求导法则和变限积分求导法则有例5+顿求-例2设f G 迪 lim血斗一 例4求 .lim 虑严 =lirn gm =-r3 5 2x 2定理(牛顿一一莱公式)如果函数 是连续函数川在区间亠二上的一个原函数,则f
7、/乂 73) - 誉样俐:例3设/(X)为连续函数,(1)若lim f fdt(2)亠”*xf此公式表明:一个连续函数在区间 b-上的定积分等于它的任一个原函数在该区间上的增量,此公式也称为微积分基本公式。解这是11型不定式,用罗必塔法则義窃尼塗仝扎f arcig/3 - a 吃临(_1)解原式解原式订- - 一卜/0八1解利用定积分的可加性分段积分,I解被积函数是分段函数,分段点1】在积分区间-内,-天 - 1)|z(2x-l)| = *x(2x- 1),+3T- 251D SC05 点Jl sin解原式注意:=忆(刈是分段函数T J*(GGS 2; - SUl 不)必 + J2(sm C5S 忑)dx=sin cos x q -cos x+ sin