为什么定积分有正负值? 30
1、若f(x)≥0,x∈[a,b],∫(a→b)f(x)dx的几何意义是曲线y=f(x),x=a,x=b,y=0围成的曲边梯形的面积。
2、若f(x)≤0,x∈[a,b],∫(a→b)f(x)dx的几何意义是曲线y=f(x),x=a,x=b,y=0围成的曲边梯形的面积的相反数。
3、若f(x)在区间[a,b]上有正有负时,∫(a→b)f(x)dx的几何意义为曲线y=f(x)在x轴上方部分之下的曲边梯形的面积取正号,曲线y=f(x)在x轴下方部分之上的曲边梯形的面积取负号,构成的代数和。
定积分的意义:
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。
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。正因为这个理论,揭示了积分与黎曼积分本质的联系,可见其在微积分学以至更高等的数学上的重要地位,因此,牛顿-莱布尼兹公式也被称作微积分基本定理。
1、从定积分解决面积问题、体积问题、、、、而言,确实不应该有负值出现。
有负值出现的原因,一般是由于我们很多教师误导所造成的。
无论计算面积,还是体积;无论是用一重积分,二重积分,或多重积分,
如果严格沿着坐标轴的方向积分,就不会出现负值。
以面积为例,如果是一重积分,就是上面的曲线函数减去下面的曲线函数,
然后沿着x轴积分,就不会出错,一定为正。
遗憾的是,太多的教师,不分青红皂白拿起函数就积分,尤其是在x轴下方
的曲线,他们仍然稀里糊涂地拿起来就积分,然后再加上一个负号,凑成
答案糊弄学生。如果用上方的函数y=0减去下方的函数,就不会多此一举地
再加一个负号,在概念上也就完美无缺了。可是我们的教师们,很多不是如
此这般,而是硬拗,歪解,废铜烂铁就此炼成了。
如果是二重积分计算面积,上面的问题就自然避免了,可是我们太多的教师
没有从二重积分中make sense,也就是没有真正去理解二重积分的过程,当
他们用一重积分计算时,就彻底忘记了二重积分的实质,依然胡乱积分,然
后牵强附会地加上一个负号,凑出答案,糊弄一通。
这是第一种情况。
2、第二种情况是,计算的具体问题的物理意义发生变化时,出现负号是在所难免的。
例如计算电量、计算焓变、计算熵变时,等等等等,出现负值是由具体的物理意
义和物理过程决定的。
3、第三重情况是,在定积分的过程中,不可能总是沿着一个方向,尤其是到了二维
跟二维以上的空间积分时,沿着坐标轴的反方向积分时,出现负值也是自然而然
的事情。
4、第四种情况,作为纯数学研究、计算、练习,脱离了具体的物理意思时,对x轴下
方的函数进行积分,也无可非议,出现负值是必然的。
2013-07-20
定义如此,在x轴上的部分的面积为正,x轴下的为负
看牛顿莱布尼兹公式假设原函数是F(x),则定积分=F(b)-F(a),没有说F(b)一定>F(a)的
不明白可追问
(1)若f(x)≥0,x∈[a,b],∫(a→b)f(x)dx的几何意义是曲线y=f(x),x=a,x=b,y=0围成的曲边梯形的面积;
(2)若f(x)≤0,x∈[a,b],∫(a→b)f(x)dx的几何意义是曲线y=f(x),x=a,x=b,y=0围成的曲边梯形的面积的相反数;
(3)若f(x)在区间[a,b]上有正有负时,∫(a→b)f(x)dx的几何意义为曲线y=f(x)在x轴上方部分之下的曲边梯形的面积取正号,曲线y=f(x)在x轴下方部分之上的曲边梯形的面积取负号,构成的代数和。