高等数学同济大学上第51定积分.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第五章,积分学,不定积分,定积分,定积分,第一节,一、,定积分问题举例,二、定积分的定义,三、定积分的性质,机动 目录 上页 下页 返回 结束,定积分的概念及性质,第,五,章,一、定积分问题举例,1.,曲边梯形的面积,设曲边梯形是由连续曲线,以及两直线,所围成,求其面积,A,.,机动 目录 上页 下页 返回 结束,矩形面积,梯形面积,解决步骤,:,1),大化小,.,在区间,a,b,中,任意,插入,n,1,个分点,用直线,将曲边梯形分成,n,个小曲边梯形,;,2),常代变,.,在第,i,个窄曲边梯形上,任取,作以,为底,为高的小矩形,并以此小,梯形面积近似代替相应,窄曲边梯形面积,得,机动 目录 上页 下页 返回 结束,3),近似和,.,4),取极限,.,令,则曲边梯形面积,机动 目录 上页 下页 返回 结束,2.,变速直线运动的路程,设某物体作直线运动,且,求在运动时间内物体所经过的路程,s,.,解决步骤,:,1),大化小,.,将它分成,在每个小段上物体经,2),常代变,.,得,已知速度,机动 目录 上页 下页 返回 结束,n,个小段,过的路程为,3),近似和,.,4),取极限,.,上述两个问题的,共性,:,解决问题的方法步骤相同,:,“,大化小,常代变,近似和,取极限”,所求量极限结构式相同,:,特殊乘积和式的极限,机动 目录 上页 下页 返回 结束,二、定积分定义,(P225),任一种,分法,任取,总趋于确定的极限,I,则称此极限,I,为函数,在区间,上的,定积分,即,此时称,f,(,x,),在,a,b,上,可积,.,记作,机动 目录 上页 下页 返回 结束,积分上限,积分下限,被积函数,被积表达式,积分变量,积分和,定积分仅与被积函数及积分区间有关,而与积分,变量用什么字母表示无关,即,机动 目录 上页 下页 返回 结束,定积分的几何意义,:,曲边梯形面积,曲边梯形面积的负值,各部分面积的代数和,机动 目录 上页 下页 返回 结束,定理,1.,定理,2.,且只有有限个间断点,可积的充分条件,:,(,证明略,),例,1.,利用定义计算定积分,解,:,将,0,1,n,等分,分点为,取,机动 目录 上页 下页 返回 结束,注,注 目录 上页 下页 返回 结束,注,利用,得,两端分别相加,得,即,例,2.,用定积分表示下列极限,:,解,:,机动 目录 上页 下页 返回 结束,说明,:,机动 目录 上页 下页 返回 结束,根据定积,分定义可得如下近似计算方法,:,将,a,b,分成,n,等份,:,(,左矩形公式,),(,右矩形公式,),(,梯形公式,),为了提高精度,还可建立更好的求积公式,例如辛普森,机动 目录 上页 下页 返回 结束,公式,复化求积公式等,并有现成的数学软件可供调用,.,三、定积分的性质,(,设所列定积分都存在,),(,k,为常数,),证,:,=,右端,机动 目录 上页 下页 返回 结束,证,:,当,时,因,在,上可积,所以在分割区间时,可以永远取,c,为分点,于是,机动 目录 上页 下页 返回 结束,当,a,b,c,的相对位置任意时,例如,则有,机动 目录 上页 下页 返回 结束,6.,若在,a,b,上,则,证,:,推论,1.,若在,a,b,上,则,机动 目录 上页 下页 返回 结束,推论,2.,证,:,即,7.,设,则,机动 目录 上页 下页 返回 结束,例,3.,试证,:,证,:,设,则在,上,有,即,故,即,机动 目录 上页 下页 返回 结束,8.,积分中值定理,则至少存在一点,使,证,:,则由,性质,7,可得,根据闭区间上连续函数介值定理,使,因此定理成立,.,性质,7,目录 上页 下页 返回 结束,说明,:,可把,故它是有限个数的平均值概念的推广,.,机动 目录 上页 下页 返回 结束,积分中值定理对,因,例,4.,计算从,0,秒到,T,秒这段时间内自由落体的平均,速度,.,解,:,已知自由落体速度为,故所求平均速度,机动 目录 上页 下页 返回 结束,内容小结,1.,定积分的定义,乘积和式的极限,2.,定积分的性质,3.,积分中值定理,机动 目录 上页 下页 返回 结束,矩形公式,梯形公式,连续函数在区间上的平均值公式,近似计算,思考与练习,1.,用定积分表示下述极限,:,解,:,或,机动 目录 上页 下页 返回 结束,思考,:,如何用定积分表示下述极限,提示,:,极限为,0!,机动 目录 上页 下页 返回 结束,2.,P233,题,3,3.,P233,题,8(2),(4),题,8(4),解,:,设,则,即,机动 目录 上页 下页 返回 结束,作业,P233 2,(2),4,6,(3),(4),;7,(3),;,8,(1),(5),第二节 目录 上页 下页 返回 结束,