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高等数学课本第五章定积分,高等数学第五章定积分问题

时间:2023-05-03 12:46:43 阅读:263882 作者:4128

§5.2  定积分的性质、中值定理

规定:

1、时,

2、时,

这两条规定的意义较直观。

当时,曲边梯形退缩成一段线, 故其面积应该为零;

当时,区间所对应的分点成为

相应的小区间的长度 。

此时,相对于,的符号应相反。

声明:在下面的讨论中, 对积分上下限的大小均不加以限制,并假定各性质中所列出的定积分均存在。

【性质一】函数的和(差)的定积分等于它们的定积分的和(差)。

即:  

证明:

显然,性质一对于任意有限个函数也是成立的。

【性质二】被积函数的常数因子可以提到积分号外面。

即:       ( 是常数因子 )

证明:

性质三】如果将积分区间分成两部分, 则在整个区间上定积分等于这两个区间上定积分之和。

 即:   ( * )

这一性质的几何意义十分明显。如图,曲边梯形的面积有:

此性质表明,定积分对于积分区间具有可加性。其实,无论三个数的相对位置如何,等式( * )总是成立的。

例如:当时, 有

性质四】如果在区间上,,则。

性质五】如果在区间上,,则 。

据定积分几何意义,它是一个曲边梯形真正的面积值,故它应为非负的。

【推论一】如果在区间上,,则

事实上, 由 , 据 性质五性质一

【推论二】

证明

由推论一有:

即:  

性质六】设及分别是函数在区间上的最大值及最小值,

则    

证明:

则 

这一性质可用来估计定积分值的范围,它也具有鲜明的几何意义。

性质七】( 定积分的中值定理 )

如果函数在闭区间上连续, 则在上至少存在一点,

使得  

证明:据性质六有

数值 介于连续函数在上的最小值与最大值之间, 再由闭区间上连续函数的介值定理, 在  上至少存在一点 ,使得

积分中值公式的几何解释

利用计算机编写程序gs0502.m对定积分

进行数值计算试验,我们可验证定积分中值定理的正确性。运行该程序时,注意建立被积函数的函数文件f.m

 

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