核心概念

核心概念

5.1 面积的近似计算

  • 使用形如∑i=1nai∑i=1nai的求和符号 有助于以紧凑的形式表达长串数值之和。
  • 对于在区间 [a,b],[a,b],上定义的连续函数,将该区间分成 n 个相等的部分,将矩形延伸到函数图形 上,计算一系列矩形的面积,然后将这些面积求和,可以得到该区域面积的近似值。
  • 每个矩形的宽度为Δx=b−an.Δx=b−an.。
  • 黎曼和 是形如∑i=1nf(xi*)Δx,∑i=1nf(xi*)Δx,的表达式,可用于估计曲线y=f(x).y=f(x).下的面积。左端点近似和右端点近似是黎曼和的特殊类型,其中{xi*}{xi*}的值分别选择为子区间的左端点或右端点。
  • 黎曼和在选择函数求值点集{xi*}{xi*}方面具有很大的灵活性,通常旨在获得下和 或上和。

5.2 定积分

  • 定积分 可用于计算净有向面积,即 x 轴上方的面积减去 x 轴下方的面积。净有向面积可以是正数、负数或零。
  • 定积分的组成部分是被积函数、积分变量 和积分上下限。
  • 闭区间 上的连续函数是可积函数。不连续的函数仍然可能是可积的,这取决于间断点 的性质。
  • 定积分的性质可用于计算积分。
  • 许多函数的曲线下面积可以使用几何公式 来计算。
  • 函数的平均值 可以使用定积分来计算。

5.3 微积分基本定理

  • 积分中值定理 指出,对于在闭区间上的连续函数,存在一个值 c,使得f(c)f(c)等于函数的平均值。参见积分中值定理。
  • 微积分基本定理第一部分展示了导数 和积分之间的关系。参见微积分基本定理第一部分。
  • 微积分基本定理第二部分是一个用被积函数的原函数 来计算定积分的公式。曲线下的总面积 可以用这个公式求得。参见微积分基本定理第二部分。

5.4 积分公式与净变化定理

  • 净变化定理 指出,当一个量发生变化时,最终值等于初始值加上变化率的积分。净变化可以是正数、负数或零。
  • 在对称区间上,偶函数下的面积可由正 x 轴上方面积加倍得到。对于奇函数,在对称区间上的积分等于零,因为一半的面积是负的。

5.5 换元法

  • 换元法 是一种简化链式法则 求导结果的函数积分的技术。“换元”一词指的是改变变量,或用变量 u 和 du 替换被积函数中适当的表达式。
  • 当对定积分使用换元法时,我们还必须改变积分上下限。

5.6 涉及指数函数和对数函数的积分

  • 指数函数 和对数函数 出现在许多实际应用中,特别是那些涉及增长和衰减的应用。
  • 换元法常用于计算涉及指数函数或对数 的积分。

5.7 产生反三角函数的积分

  • 在指数函数和对数函数的导数中推导出的反三角函数的导数 公式直接引出了涉及反三角函数 的积分公式。
  • 使用积分公式规则中列出的公式,匹配正确的格式并根据需要进行修改以解决问题。
  • 通常需要换元法将被积函数转换为正确的形式。