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《定积分的概念》.ppt

上传人:相惜 2022/5/28 文件大小:476 KB

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文档介绍

文档介绍:引 言
从历史上说,,,不仅是计算区域面积的数学工具,而且也是计算
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然后,再把分割无限加细,通过取极限,就使小矩形面积的和,转化为原来大曲边梯形的面积。这样局部的直又反过来转化为整体的曲。这种曲转化为直,直转化为曲,以及由此所反映出来的化整为零、积零为整的思想方法,是微积分乃至整个高等数学的一个重要方法。
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实例2: (求变速直线运动的路程)
思路:把整段时间分割成若干小段,每小段上速度看作不变,求出各小段的路程再相加,便得到路程的近似值,最后通过对时间的无限细分过程求得路程的精确值.
以恒代变
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(1)分割
部分路程值
某时刻速度
(3)求和
(4)取极限
路程的精确值
(2)代替
路程的近似值
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从上面例子看出,不管是求曲边梯形的面积或是计算物体运动的路程,尽管他们的实际意义完全不同,但从抽象的数量关系来看,他们的分析结构完全相同,它们都归结为对问题的某些量进行“分割、 近似 求和、 取极限”,或者说都归结为形如 的具有特定结构和式极限问题。我们把这些问题从具体的问题中抽象出来,作为一个数学概念提出来就是今天要讲的定积分。由此我们可以给定积分下一个定义:
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二、定积分的定义
定义: 设函数 f (x) 在 [a, b] 上有定义,在 [a, b]内任意插入(n-1)分点 使
T = { x0, x1, …, xn } = { Δ1, Δ2, … , Δn }
将 [a, b] 分成 n个小区间Δi= [xi-1, xi ] i=1, 2, … , n
这些分点构成[a, b] 的一个分法(分割),记为T,
x1, …, xn-1 ,
分法任意
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各小区间的长度依此记为Δxi= xi- xi-1 ,(i=1,2, …,n)
在 上任取点i  Δi , i=1, 2, … , n ,作和
称此和式为 f (x) 在 [a, b] 上的一个积分和,也称为黎曼(Riemann)和.
(Rienann和)
注:显然函数 f (x) 在 [a, b] 的积分和 与分法(割)T 有关,也与一组= { }(i  Δi , i=1, … , n )的取法有关.
取法任意
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如果不论对[a,b]怎样的分法(分割);
也不论在小区间 上,点 怎样的取法,
只要 时,积分和 存在确定的有限极限
则称函数 f (x) 在 [a, b] 上(黎曼)可积;数 I 称为 f 在 [a, b] 上的定积分. 亦称黎曼积分,
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记为
且数Ⅰ与分法T无关,也与 在 的取法无关.
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在定积分符号中,各部分的名称如下:
(Rienann积分)
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注意:
规定当 a= b 时,
规定当 a > b 时,
函数f(x)在区间[a,b]的定积分的定义要求a≠b且a<b,
如果a=b或a>b,定积分没有意义,为了运算的需要,
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时必定同时有
(3)一般不能用
因为
来代替
时未必有

唯一重要的是分割的细度
极限的存在,
与分割T的形式无关,与
的选择也无关;

足够小时,
总能使积分和与某一确定的数I无限接近.
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把定积分定义的
说法和函数极限的
说法相对照,
便会发现两者有相似的陈述方式,
因此我们也常用极限符号来表达定积分,
(4) 积分和的极限与函数的极限有很大的区别
积分和的极限与函数的极限之间其实有着很大的区别:
然而,
◆在函数极限
中,对每一个变量x来说,
f(x)的值是唯一确定的;
◆由于积分和与函数f(X),分法T, 取法有关。
而对于积分和的极限而言,它不是分法T的函数,每一个 ,即必须是“任意分法”和“任意取法”下,各种各样的积分和都无限趋近于同一个有限常数,才能说定积分存在。这使得积分和的极限要比通常的函数极限复杂得多.
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的差别

的全体原函数 是