2013-11-15
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微积分基本公式 一、积分上限的函数及其导数设函数 在区间 上连续,并设 为 上的一点,考察 在部分区间 上的积分这一特殊形式的积分有两点应该注意:其一、因 在 连续,该定积分存在。此时,变量 “ 身兼两职 ”,既是积分变量,又是积分的上限。为了明确起见,将积分变量改用其它符号如 来表示,这是因为定积分与积分变量的选取无关。上面的定积分改写成下述形式其二、若上限 在 上任意变动,则对应于每一个取定 ,该定积分有一个对应值。所以,它在 上定义了一个新的函数, 记作 称 为以积分上限为变量的函数( 简称变上限函数 )。是否确有这类函数?观察一个例子,正态曲线 在 上的变上限函数为它表示一个曲边梯形的面积。运行程序gs0503.m,可分别作出 , 在 上的图象这表明, 确实是一个新的函数。【定理一】如果函数 在区间 上连续, 则变上限函数在 上具有导数,且它的导数是证明:当上限 获得增量 时, 在 处的函数值为由此得函数的增量据积分中值定理:在 与 之间即: 定理一表明: 是 的一个原函数。因此,我们便有下面原函数的存在性定理。【定理二】如果函数 在区间 上连续, 则函数就是 在 上的一个原函数。定理二的重要意义在于:其一、肯定了连续函数的原函数的存在性。其二、揭示了定积分与原函数之间的联系。 使得定积分的计算有可能通过原函数来实现。二、牛顿-莱布尼兹公式【定理三】设 在 上连续, 是 在 上的任一原函数则 证明: 与 均是 在 上的原函数则 ( 为常数, )令 , 而 故 从而 即 若令 , 得: 为了方便,今后记 或 。最后,我们提醒一句,微积分基本公式时,一定要注意条件:是 在区间 上的原函数。【例1】计算 与 解: 注:当初阿基米德用穷竭法计算定积分 ,可是费了不少功夫,可如今变得简单多了,这得益于微积分基本公式。【例2】设 在 内连续,且 ,证明函数在 内为单调增加函数。证明:由假设,在 上 , , 故, ,从而, 在 上是单增的。【例3】求极限 解:这是一个 型的不定式,可用罗必达法则来计算,分子可写成它是以 为上限的函数, 作为 的函数, 它可视作以 为中间变量的复合函数, 故注明:试图用牛顿 -- 莱布尼兹公式计算定积分的思路是不可取的。这是因为 不具有有限形式的原函数。公元前的古希腊数学家阿基米德最先具有定积分的初步思想方法,而明确提出定积分概念却是由牛顿(英1642 - 1727)与莱布尼兹(德1646-1716)共同完成的。 而当时的定积分理论基础尚不严谨, 甚至连个严格的定义都没有。直到(1826 - 1866)德国数学家黎曼给出了今天的定积分严格定义。这一事实表明:一个科学概念从萌芽、诞生到成熟需要经历很长时间。 因此,列宁称“ 自然科学的生命是概念 ”再恰当不过了。定积分的符号 是由莱布尼兹首先引用的。其含义是:定积分的实质是求积分和式的极限,英文中求和一词是Sum,将S拉长变成了 。显然,符号 从外形到含义均表达了“求和”的涵义,堪称“形意兼备”。莱布尼兹在微积分中引用的符号系统:彼此之间有联系,又各自表达不同的意义,可以说十分先进。现代计算机数学软件所采用的符号系统便是莱布尼兹所定义的,由这一点可看出先进的符号体系是重要的。我国古代数学尽管历史悠久,但发展缓慢,其中一个重要的原因是符号落后。象著名的“勾股定理”也仅被表述成:勾三股四弦五,即:在计算机编程中,合理有效地使用符号与变量的名称更是一个不容忽视的大问题。
2013-11-15
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首先,有一个函数,x变了y就会变。用Δx表示x变了多少,Δy表示y变了多少。当Δx很小很小很小很小的时候,Δy也会很小很小很小很小。这个时候,Δy/Δx就叫微商,正式的符号表示为dy/dx。这个过程叫微分。
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2013-11-15
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微积分就是函数的导数和反函数的相互计算的问题 导数是 例如一个二次函数它在坐标轴上是一条曲线 导数就是在这条曲线上一个点的斜率
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2013-11-15
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你提这个问题,你不如去书上看书
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