[第五章不定积分.doc
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第五章 定积分
学习目的
理解定积分的概念,几何意义与积分存在的充分必要条件,了解可积函数类。
熟练掌握定积分的性质。
理解变上限的定积分,熟练掌握对变上限定积分求导的方法。
熟练掌握牛顿——莱布尼兹公式。
熟练掌握定积分换元及分部积分法。
二.学习重点
熟练掌握定积分的性质, 熟练掌握对变上限定积分求导的方法。
熟练掌握牛顿——莱布尼兹公式及定积分换元及分部积分法。
三.学习难点
定积分存在的充要条件
四.内容提要
定级分的概念
定义:设上有界
分割:将任意分割成个小区间
作和式:任取
求极限:令若极限存在,则定义
注意:区间的分割和小区间上点的取法都是任意的。即定积分
的值只与被积函数及积分区间有关,与的分法,点的
取法无关,并且=
存在条件
(1)上的连续函数在上必可积。
(2)只有有限个第一类不连续点的函数是可积的。
(3)单调有界函数必可积。
积分的性质
1.
2.
3.
4.设M,m分别是
5.积分中值定理 设上连续,则
(三) 微积分基本定理
定理1 若连续,则
定理2(牛顿—莱布尼茨公式)若连续,的任意一个原函数,即
那么
积分法
换元积分法:
若(1)上连续;(2)
(3)
那么
注意:条件(3)的含义是,当
.如求
是不行的。
2.分部积分法
若及连续,则有分部积分公式:。
3.常用积分公式
(1)
(2)若为连续的奇函数,则
(3)若为连续的偶函数,则
(4)若为以T为周期的连续函数,则
(5)
(6)
(7)
广义积分
定义
(1)
(2)
(3)
(4)的右邻域内无界,
(5)的左邻域内无界,
(6)的邻域内无界,
注意:是互相独立的。
五.例题
第五章 定积分
1. 求下列定积分:
(1)
解 设
=
于是
因为
(2)
解:
所以
=
(3)
解 原式=
=
(4)
解 设,于是
原式=
=
于是,原式=
(5)
解 设
I=
于是
(6)
解 若份区间去掉绝对值,很麻烦,考虑变量代换.
于是
=
(7)
解 I=
=
由已知,当
当
当
2. 设函数
解 方法1:
=
方法2:
.
3. 试证:,其中连续。
证: 令,则有
对右边第二个积分,再令从而
,
所以 。
4. 设函数,当为正整数,且时,证明,并求.
证:因,且,故
,
又周期为,,故
=, =2,
所以 。
当时,,令,这时 由夹逼准则得 .
5. 设在上连续,在内可导,且,
证明成立不等式
证:先证明不等式
令
则
记
因为,所以当时,,, ,又 ,故 从而,又,故当时,,也有,即
6. 计算下列广义积分:
(1)
解 设
于是
=
(2)
解 原式=
(3)
解 原式=
对于
对于
因而原式=
(4)
解 令
于是
7. 设
解
=
8. 设
解
=+
=
=
=
=
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