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微积分所有基本定理,简述微积分基本定理

时间:2023-05-06 12:26:30 阅读:211389 作者:4274

Chapter17:微积分基本定理 17.微积分基本定理17.1 用其他函数的积分来表示函数17.2 微积分第一基本定理17.2.1 微积分第一基本定理的大致证明17.2.2 积分下限不影响积分求导的结果 17.3 微积分第二基本定理17.3.1 微积分第二基本定理的大致证明 17.4 不定积分17.4.1 定积分和不定积分的不同17.4.2 不定积分的两个性质 17.5 使用微积分第一基本定理解决问题17.5.1 变量是积分下限17.5.2 积分上限是一个函数17.5.3 积分上下限都是函数17.5.4 导数伪装成极限 17.6 使用微积分第二基本定理解决问题17.6.1 计算不定积分导数和积分公式 17.6.2 计算定积分

17.微积分基本定理 17.1 用其他函数的积分来表示函数


当变量 x x x 在 t t t 轴上变化时,面积 F ( x ) F(x) F(x) 的大小也在相应变化

函数 F F F主要是由被积函数 f ( t ) f(t) f(t)和wzdld决定的。
改变 a a a的值仅仅使函数值增加或减少一个常数(即一块面积)

17.2 微积分第一基本定理

17.2.1 微积分第一基本定理的大致证明







17.2.2 积分下限不影响积分求导的结果

可以这样理解: v − t v-t v−t图像的面积为汽车位移,水平轴为时间,积分下限为起始时间 a a a,位移对时间的导数代表汽车的速度,上面提到常数a的选择(也就是初始时间)不会影响这个求导结果(也就是汽车速度),这样显然是合理的

17.3 微积分第二基本定理

17.3.1 微积分第二基本定理的大致证明


∫ a b f ( x ) d x = F ( x ) ∣ a b = F ( b ) − F ( a ) int_a^bf(x)dx=F(x)bigg|_a^b=F(b)-F(a) ∫ab​f(x)dx=F(x)∣∣∣∣​ab​=F(b)−F(a)

17.4 不定积分

计算定积分的方法:

黎曼和的极限反导数

反导数(即导数的原函数)
如果两个函数具有相同的导数,那这两个函数的差是个常数
所有反导数之间的差都是一个常数

下面三个函数是 F ( x ) F(x) F(x) 的反导数,它们之间相差一个常数

现寻找一种简单表示反导数的方式
不定积分表示:“函数 f f f的反导数的集合”
(函数 f 的各个反导数因常数不同,所以所有的反导数组成了集合)

17.4.1 定积分和不定积分的不同

17.4.2 不定积分的两个性质


17.5 使用微积分第一基本定理解决问题

用实际变量替代虚拟变量
例子:

17.5.1 变量是积分下限

方法:前面添加负号,再互换积分上下限使用第一基本定理

例子:

17.5.2 积分上限是一个函数

不能直接使用第一基本定理
方法:将积分上限换元,然后使用链式求导法则,最后用第一基本定理

例子:

17.5.3 积分上下限都是函数

方法:用一个常数把积分分成两部分,然后都变为积分上限是函数,利用换元法、链式求导法则,第一基本定理

这个常数只要在被积函数的定义域内即可

例子:

17.5.4 导数伪装成极限

17.6 使用微积分第二基本定理解决问题 17.6.1 计算不定积分

只要知道一个函数的导函数,就一定会知道此导函数的反导数

导数和积分公式



微分公式中,如果使用 a x ax ax 替代 x x x 那每一个相应的公式乘以 a a a

积分公式中,如果如果使用 a x ax ax 替代 x x x,那每一个相应的公式除以 a a a

17.6.2 计算定积分

使用微积分第二基本定理求解定积分方法:

先求对应的不定积分分别把积分上下限代入不定积分,变为定积分求差

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