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重 难 点 解 析. 《 经济数学基础 》. 第四章 一元函数积分学 ( 下 ). —— 定积分. 典 型 例 题. 主讲教师 周忆年 TEL 86461689. 第 4 章一元函数积分学 ( 下 ) 定积分. 第 4 章 ( 下 ) 定积分. 一、 定积分的概念 二、 定积分的性质 三、 定积分的计算 四、 广义积分. 其中 为 的一个原函数. (1) 的任意原函数都能用来计算 ,其结果相同。. (2) 定积分与不定积分的关系:. 事实上,若设 与 都是 的原函数,则 因此.
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重难点解析 《经济数学基础》 第四章一元函数积分学(下) ——定积分 典型例题 主讲教师 周忆年 TEL86461689
第4章一元函数积分学(下) 定积分 第4章(下) 定积分 一、定积分的概念二、定积分的性质三、定积分的计算四、广义积分
其中 为 的一个原函数. (1) 的任意原函数都能用来计算 ,其结果相同。 (2)定积分与不定积分的关系: 事实上,若设 与 都是 的原函数,则因此 (3)定积分 一般表示一个常数,而变上限的定积分 是 的函数,且 因此, 还是 的一个原函数。 第4章(下)定积分重难点解析 一、定积分的概念 1.定积分的定义 (N-L公式) 说明
曲边梯形面积计算示意图 y a b x O y 表示曲线 与x轴及直线 x=a、x=b所围成图形 面积的代数和。 + - a b O x 曲边梯形的面积 第4章(下)定积分重难点解析 一、定积分的概念 (续) *2.定积分的传统定义 其中 说明(1)定积分的传统定义由三步构成: ①分割;②求和;③取极限. (2)定积分具有如下几何意义: x1 x2…xi-1 xi…xn-1 (x0) (xn)
例1 计算: (1) ∵ 是 的一个原函数 ∴ (2) 第4章(下)定积分典型例题 定积分概念举例(一) 解
例2设 是区间 上的可导函数,则 下列各等式中不正确的是( ) 你知道吗? 函数 (或改变量 )可通过其导函数 的定积分来表示,即有 解:选项A中,由于 是个常数,故 是正确的; 选项B中,由于 是它的导函数 的一个原函数,因此根据N-L公式知 ; 选项C中,由于变上限的定积分 就是被积函数 的 一个原函数,因此有 选项D中,由N-L公式知 ,故选项D中的等式不一定成立。 第4章(下)定积分典型例题 定积分概念举例(二) D ∴ 应选答案D
例3 填空: (1) (2)曲线 与x轴所围成的图形 面积 . y 由定积分的几何意义易知: ①若 为 上的奇函数, 则 ②若 为 上的偶函数, 则 y=|x| 1 x O 1 -1 (1) 即为函数 的图象与x轴及两条直线 所围成的图形面积。 图(1) y y=sinx ∴ 1 x O -1 图(2) 第4章(下)定积分典型例题 定积分几何意义举例(一) 1 4 解 由图(1)易知该面积值为1. (2)
例4 下列定积分中,其值为0的是( ) 选项A中,由于当 时 ,故积分 的值为正值,不等于0; 选项B中,由 是奇函数,可知 ; 第4章(下)定积分典型例题 定积分几何意义举例(二) B 解 至于选项C和D,被积函数均是偶函数,且在区间[0,1]上它们的值均为正值,故它们在区间[-1,1]上的积分值也为正值。 ∴ 应选答案B
性质1 性质2 性质3 特别地 性质4 第4章(下)定积分重难点解析 二、定积分的性质
例5 求解下列两题: (1)设 , 求 ,并计算 (2)求 ,其中 第4章(下)定积分典型例题 定积分性质应用举例 解
1.直接积分法 第一换元法(凑微分法) 其中 单调且可导, *第二换元法 其中 单调并可导,且 , 满足 第4章(下)定积分重难点解析 三、定积分的计算 这是一种利用积分基本性质和公式等,直接确定出被积函数的原函数,然后根据N-L公式计算定积分的方法。 2.换元积分法 注意如果换元,别忘换限。 3.分部积分法
例6 计算定积分: 第4章(下)定积分典型例题 直接积分法举例 解:
例7 计算定积分: 第4章(下)定积分典型例题 定积分的换元积分法举例 解法一:(第一换元法) 解法二:(直接凑微分,不换元) (接下页)
令 为化简 的被积式, 则 ,于是 则 , 即有 ,于是 令 第4章(下)定积分典型例题 定积分的换元积分法举例(续) 解法三:(第二换元法) 解法四: 两边微分,得
例8 计算定积分: 第4章(下)定积分典型例题 凑微分法求定积分举例 解: 另解:
例9 计算定积分: 第4章(下)定积分典型例题 定积分的分部积分法举例 解:
若上式右端极限存在,则称广义积分 收敛;反之,则称该广义积分发散。 第4章(下)定积分重难点解析 四、广义积分 1.定义 2.计算方法 先计算定积分,然后求极限:
例10 求广义积分: 第4章(下)定积分典型例题 求广义积分的例题 解: 可知该广义积分发散. (接下页)
说明 由定积分的几何意义易知,广义积分 收敛的必要条件是 . (1) 一定收敛; (2) 当 时收敛,而当 时发散; 思考 1.若广义积分 收敛,则( ) 2.下列无穷限积分收敛的是( ) (3) 当 时收敛,而当 时发散; 第4章(下)定积分典型例题 广义积分收敛性判别的几个结论 另外,可以证明如下结论: D B
第4章一元函数积分学(下)定积分 教 学 要 求 1.了解定积分的概念,知道定积分与不定积分的联系 与区别;掌握N-L公式及定积分的有关性质.2.掌握定积分的换元积分法和分部积分法.3.知道广义积分的收敛性,会求无穷限广义积分.
例一 求定积分: 另解: 令 , 则 ,于是 第4章(下)定积分典型例题 定积分综合计算举例一 解:
例二 已知 求 而 ∴ 第4章(下)定积分典型例题 定积分综合计算举例二 解: ∵
例三 计算定积分: ∵ 和 分别是 上的偶函数和奇函数, ∴ 第4章(下)定积分典型例题 定积分综合计算举例三 解:
例四 已知 ,求 进而得 则 ∴ 第4章(下)定积分典型例题 定积分综合计算举例四 解法1:已知式两边对x求导,可得 (接下页)
解法2: 据题设 则 ∴ 第4章(下)定积分典型例题 定积分综合计算举例四(续) 两边对x求导,可得
求证题: (1)设n为正整数,求证: (2)设 为 上的奇函数,求证: (1)左边 右边 (2)∵ 则 而据题设知, 即证 ∴ 第4章(下)定积分典型例题 积分等式证明举例 证: (证毕) (证毕)
再见! 《经济数学基础》 第六讲(定积分)结束