构造函数P(y)=∫ln(1+yx)/x(1+x²)dx,
则有P=P(1)-P(0)=∫(0到1)P'(y)dy
P'(y)=∫x/(1+yx)x(1+x²)dx
=∫1/(1+xy)(1+x²)dx
=1/(1+y²)∫(1-xy)/(1+x²)+y²/(1+xy)dx
=(arctanx-(y/2)ln(1+x²)+yln(1+xy))/(1+y²)
=(π/4-yln2/2+yln(1+y))/(1+y²)
一个函数,可以存在不定积分,而不存在定积分;也可以存在定积分,而不存在不定积分。一个连续函数,一定存在定积分和不定积分;若只有有限个间断点,则定积分存在;若有跳跃间断点,则原函数一定不存在,即不定积分一定不存在。
扩展资料:
定积分是把函数在某个区间上的图象[a,b]分成n份,用平行于y轴的直线把其分割成无数个矩形,再求当n→+∞时所有这些矩形面积的和。习惯上,我们用等差级数分点,即相邻两端点的间距 是相等的。但是必须指出,即使 不相等,积分值仍然相同。
我们假设这些“矩形面积和” ,那么当n→+∞时, 的最大值趋于0,所以所有的 趋于0,所以S仍然趋于积分值。
利用这个规律,在我们了解牛顿-莱布尼兹公式之前,我们便可以对某些函数进行积分。
定积分与不定积分看起来风马牛不相及,但是由于一个数学上重要的理论的支撑,使得它们有了本质的密切关系。把一个图形无限细分再累加,这似乎是不可能的事情,但是由于这个理论,可以转化为计算积分。这个重要理论就是大名鼎鼎的牛顿-莱布尼兹公式,它的内容是:
如果f(x)是[a,b]上的连续函数,并且有F′(x)=f(x),那么用文字表述为:一个定积分式的值,就是原函数在上限的值与原函数在下限的值的差。
则有P=P(1)-P(0)=∫(0到1)P'(y)dy
P'(y)=∫x/(1+yx)x(1+x²)dx
=∫1/(1+xy)(1+x²)dx
=1/(1+y²)∫(1-xy)/(1+x²)+y²/(1+xy)dx
=(arctanx-(y/2)ln(1+x²)+yln(1+xy))/(1+y²)
=(π/4-yln2/2+yln(1+y))/(1+y²)
然后计算P即可