高中数学定积分(2)

发布时间:2021-06-08

(三)关于积分形式不变性

如果∫f(x)dx=F(x)+C,那么有∫f(u)du=F(u)+C,其中

u =Φ(x)是x的可微函数。这个道理说明:

(1).积分变量x无论是自变量,还是中间变量,积分公式的形式不变,这一特性叫做积分形式不变性。

(2).根据这个定理,基本积分公式中的x既可以看作是自变量,也可以看作是函数(可微函数),因此基本积分公式中的公式应用范围就扩大了。

(四)分部积分法

设u=u(x),v=v(x)是可微函数,且u/(x)v(x)或u(x)v/(x)有原函数,则有分部积分公式:

∫u(x)v/(x)dx=u(x)v(x)-∫v(x)u/(x)dx

或 ∫udu = uv - ∫vdu

当被积分函数是两个函数的乘机形式时,如果用以前的方法都不易计算,则可考虑用分部积分法求解。显然,用分部积分法计算不定积分时,关键是如何恰当的选择谁做u,谁做v/。如果选择不当,就有可能求不出积分的结果或者计算很困难,一般说来选择u和v/的原则是:

1. 根据v/容易求出v;

2. ∫vu/dx要比∫u v/dx容易计算。

(五)关于定积分的定义

由定积分的定义可以看出,定积分是一个数值,这个数值与被积函数f(x)及积分区间

[a,b]有关,与区间[a,b]的分法和点的取法无关,而且与积分变量用什么字母也无关,所以有

f(x)dx= f(t)dt = f(u)du

函数f(x)在[a,b]上可积的条件与f(x)在[a,b]上连续或可导的条件相比是最弱的条件,即f(x)在[a,b]上有以下关系:

可导 连续 可积

反之都不一定成立。

(六)有关定积分的性质

在定积分的性质中,除了类似于不定积分的线性性质以外,还要记住下列基本公式:

f(x)dx = - f(x)dx

f(x)dx=0

1dx = b- a

定积分关于积分的区间的 可加性是一个很重要并且在计算定积分时常用的性质,即,

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