高数积分总结_高数积分方法总结
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第四章 一元函数的积分及其应用
第一节 不定积分
一、原函数与不定积分的概念
定义1.设f(x)是定义在某区间的已知函数,若存在函数F(x),使得F(x)或dFf(x)(x)f(x)dx,则称F(x)为f(x)的一个原函数
定义2.函数f(x)的全体原函数F(x)C叫做f(x)的不定积分,记为:
f(x)dxF(x)C
f(x)叫做被积函数 f(x)dx叫做被积表达式 C叫做积分常数
“其中
”叫做积分号
二、不定积分的性质和基本积分公式
性质1.不定积分的导数等于被积函数,不定积分的微分等于被积表达式,即
f(x)dxf(x);df(x)dxf(x)dx.性质2.函数的导数或微分的不定积分等于该函数加上一个任意函数,即
f(x)dxf(x)C,或df(x)f(x)C
性质3.非零的常数因子可以由积分号内提出来,即
kf(x)dxkf(x)dx(k0).性质4.两个函数的代数和的不定积分等于每个函数不定积分的代数和,即
f(x)g(x)dxf(x)dxg(x)dx
基本积分公式(1)kdxkxC(k为常数)(2)xdx11x1C(1)1(3)dxlnxC x
(4)exdxexC(6)cosxdxsinxC(8)sec2xdxtanxC(10)secxtanxdxsecxC(12)secxdxlnsecxtanxC(14)(16)11x11x2(5)axdxaxlnaC(7)sinxdxcosxC(9)csc2xdxcotxC
(11)cscxcotxdxcscxC
(13)cscxdxlncscxcotxC(15) 11x22dxarctanxC dxarcsinxC dxarcsinxC
三、换元积分法和分部积分法
定理1.设(x)可导,并且f(u)duF(u)C.则有
f[(x)](x)dxF(u)C凑微分f[(x)]d(x)令u(x)
f(u)du代回u(x)F((x))C该方法叫第一换元积分法(integration by substitution),也称凑微分法. 定理2.设x数F(t)是可微函数且(t)0,若f((t))(t)具有原函(t),则
xt换元fxdx fttdt积分FtCt1x回代1FxC.该方法叫第二换元积分法
选取u及v(或dv)的原则:
1)v 容易求得;2)uvdx比uvdx
解题技巧: 选取u及v的一般方法:
把被积函数视为两个函数之积 ,按 “ 反对幂指三” 的顺序,第二节 定积分概念
一、原函数与不定积分的概念
二、定积分的定义和存在定理
三、定积分的几何意义与定积分的性质 1.定积分的几何意义 2.定积分的性质
性质1.b[f(x)g(x)]dxbf(x)dxbg(x)dx
aaa性质2.bakf(x)dxkaf(x)dx
(k是常数).前者为u后者为v..b性质3.性质4.af(x)dxaf(x)dxcf(x)dx.babcbf(x)dxadxba.b f(x)dxaf(x)dxabb推论1.如果在[a,b] 上,f(x)g(x),则bf(x)dxbg(x)dx(a
aa推论2.性质5.baf(x)dx0
(ab).性质6.设M与m分别是函数
f(x)在[a,b]上的最大值及最小值,则
m(ba)abf(x)dxM(ba)(ab).性质7.(定积分中值定理)如果函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,则在积分区间[a,b]]上至少存在一点,使下式成立:
af(x)dxf()(ba)(abb)
可积的充分条件:
定理1.函数f(x)在[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]可积.定理2.函数f(x)在[a,b]上有界,且只有有限个间断点,则f(x)在[a,b]可积.第三节 微积分基本公式
一、微积分基本公式 1.变上限函数
定义1.设函数f(x)在区间[a,b]上连续,则它在[a,b]任意一个子区间[a,x]上可积,则
(x)xf(t)dx
(axb)
a是上限变量的函数,称此函数为积分上限函数,也称为变上限函数.2.微积分基本公式
定理2.bf(x)dxF(b)F(a)xa
1.定积分的换元积分法
定理3.bf(x)dxf(t)(t)dt a
注:设f(x)在[a,a]上连续,证明
(1)若f(x)在[a,a]为偶函数,则 af(x)dx=2af(x)dx;
a0(2)若f(x)在[a,a]上为奇函数,则 af(x)dx=0.a2.定积分的分部积分法
定理4.budv[uv]bbvdu aaa 第四节
定积分的应用(这点跟高中无异,于是乎就偷懒了=v=~)
一、定积分的微元法 其实质是找出A的微元dA的微分表达式.b
二、定积分在几何中的应用 1.平面图形的面积 Aaf(x)dx.2.旋转体的体积VbA(x)dx a
三、定积分在物理上的应用 1.变力做功WbF(x)dx
a2.液体静压Fbgxf(x)dx a
四、定积分在医学上的应用