定积分中∫(0,π)f(sinx)为什么等于2∫(0,π/2)f(sinx)
定积分中∫(0,π)f(sinx)等于2∫(0,π/2)f(sinx)的原因:因为|sinx|≥0,而当0≤x≤π时,sinx≥0,则|sinx|=sinx,而当π≤x≤2π时,sinx≤0,则|sinx|=-sinx。
其中∫(2π,0)|sinx|dx=∫(π,0)sinxdx+∫(2π,π)(-sinx)dx=-cosx(π,0)+cosx(2π,π)=-(cosπ-cos0)+(cos2π-cosπ)=-(-1-1)+(1-(-1))=4,即∫(2π,0)|sinx|dx等于4。
概念分析
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。
定积分是把函数在某个区间上的图像[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。
因为∫(0, π)f(sinx)dx=∫(0, π/2)f(sinx)dx+∫(π/2, π)f(sinx)dx。对于第二个积分,令x=π-t, 则∫(π/2, π)f(sinx)dx=∫(π/2, 0)f(sint)(-dt)=∫(0, π/2)f(sint)dt=∫(0, π/2)f(sinx)dx。所以∫(0, π)f(sinx)dx=2∫(0, π/2)f(sinx)dx。
定积分是积分的一种,是函数f(x)在区间[a,b]上积分和的极限。
这里应注意定积分与不定积分之间的关系:若定积分存在,则它是一个具体的数值,而不定积分是一个函数表达式,它们仅仅在数学上有一个计算关系(牛顿-莱布尼茨公式)。
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。