不定积分是否存在定积分?

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设积分域为 x ∈(-∞,+∞)

令:F = (-∞,+∞)∫e^(-x²)dx

同样 F= (-∞,+∞)∫e^(-y²)dy

由于x,y是互不相关的的积分变量,因此:

F² = (-∞,+∞)∫e^(-x²)dx * (-∞,+∞)∫e^(-y²)dy

= [D]∫∫e^(-x²)*dx * e^(-y²)*dy

= [D]∫∫e^[-(x²+y²)]*dx *dy

式中积分域D = {(x,y)|x ∈(-∞,+∞),y∈(-∞,+∞)}

对x,y进行极坐标变换,则:

x²+y² = ρ²;dxdy = ρ*dρ*dθ

F² = [D]∫∫e^[-(x²+y²)]*dx *dy

= [0,+∞)[0,2π]∫∫e^(-ρ²) ρ*dρ*dθ

= [0,2π]∫dθ *(0,+∞)∫e^(-ρ²) ρ*dρ

= 2π* 1/2*[0,+∞)*∫e^(-ρ²) *dρ²

= π

因此 F = (-∞,+∞)∫e^(-x²)dx = √π

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:

定积分定义:设函数f(x) 在区间[a,b]上连续,将区间[a,b]分成n个子区间[x0,x1], (x1,x2], (x2,x3], …, (xn-1,xn],其中x0=a,xn=b。可知各区间的长度依次是:△x1=x1-x0,在每个子区间(xi-1,xi]中任取一点ξi(1,2,...,n),作和式  。

该和式叫做积分和,设λ=max{△x1, △x2, …, △xn}(即λ是最大的区间长度),如果当λ→0时,积分和的极限存在,则这个极限叫做函数f(x) 在区间[a,b]的定积分,记为  ,并称函数f(x)在区间[a,b]上可积。

其中:a叫做积分下限,b叫做积分上限,区间[a, b]叫做积分区间,函数f(x)叫做被积函数,x叫做积分变量,f(x)dx 叫做被积表达式,∫ 叫做积分号。

之所以称其为定积分,是因为它积分后得出的值是确定的,是一个常数, 而不是一个函数。

根据上述定义,若函数f(x)在区间[a,b]上可积分,则有n等分的特殊分法:

特别注意,根据上述表达式有,当[a,b]区间恰好为[0,1]区间时,则[0,1]区间积分表达式为:

参考资料:百度百科---定积分

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