一元函数积分学的概念与性质 |
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①: ∫ a b f ( x ) d x = F ( b ) − F ( a ) \int_{a}^{b}f(x)dx=F(b)-F(a) ∫abf(x)dx=F(b)−F(a) ②: ∫ x 0 x f ′ ( t ) d t = f ( x ) − f ( x 0 ) \int_{x_0}^{x}f'(t)dt=f(x)-f(x_0) ∫x0xf′(t)dt=f(x)−f(x0) ③: ∫ − a a f ( x ) d x = { 2 ∫ 0 a f ( x ) d x , f ( x ) = f ( − x ) , 0 , f ( x ) = − f ( − x ) . \int_{-a}^{a}f(x)dx=\left\{\begin{matrix}2\int_{0}^{a}f(x)dx, f(x)=f(-x), \\ 0, f(x)=-f(-x).\end{matrix}\right. ∫−aaf(x)dx={2∫0af(x)dx,f(x)=f(−x),0,f(x)=−f(−x). 2. 用保号性①:看出正负,如 ∣ x ∣ ≥ 0 |x|\ge0 ∣x∣≥0 ;当 x ∈ [ π , 2 π ] x\in[\pi,2\pi] x∈[π,2π] 时, sin x ≤ 0 \sin x\le0 sinx≤0 等; ②:作差, I 1 − I 2 I_1-I_2 I1−I2 ,再换元,常用 x = π ± t x=\pi\pm t x=π±t , x = π 2 ± t x=\frac{\pi}{2}\pm t x=2π±t 。 三、定积分定义 1. 基本形将 n + i ( a n + b i , a b ≠ 0 ) n+i(an+bi,ab\ne0) n+i(an+bi,ab=0) , n 2 + i 2 n^2+i^2 n2+i2 , n 2 + n i n^2+ni n2+ni 等式子凑为 i n \frac{i}{n} ni 即可。 2. 放缩形通常使用夹逼准则处理,或者放缩后再凑为基本形。 3. 变量形在通项中含 x n i \frac{x}{n}i nxi ,考虑使用以下式子: lim n → ∞ ∑ i = 1 n f ( 0 + x − 0 n i ) x − 0 n = ∫ 0 x f ( t ) d t . \lim_{n\to\infty}\sum_{i=1}^{n}f\left(0+\frac{x-0}{n}i\right)\frac{x-0}{n}=\int_{0}^{x}f(t)dt. n→∞limi=1∑nf(0+nx−0i)nx−0=∫0xf(t)dt. 四、反常积分判敛 1. 概念①: ∫ a + ∞ f ( x ) d x \int_{a}^{+\infty}f(x)dx ∫a+∞f(x)dx 叫无穷区间上的反常积分; ②: ∫ a b f ( x ) d x \int_{a}^{b}f(x)dx ∫abf(x)dx ,其中 lim x → a + f ( x ) = ∞ \lim_{x\to a^+}f(x)=\infty limx→a+f(x)=∞ , a a a 叫瑕点,此积分叫无界函数的反常积分。 2. 判别①:要求每个积分有且仅有一个奇点; ②:尺度: { ∫ 0 1 1 x p d x { 0 < p < 1 时 收 敛 p ≥ 1 时 发 散 ∫ 1 + ∞ 1 x p d x { p > 1 时 收 敛 p ≤ 1 时 发 散 \left\{\begin{matrix} \int_{0}^{1}\frac{1}{x^p}dx\left\{\begin{matrix} 0p>1时收敛p≤1时发散 |
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