定积分运算,函数自变量变换,积分上下限为什么会调换?

2024-11-07 20:55:30
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回答1:

积分变量改变了,积分限相应也要改变,本题具有过程如下:

上限:t=x,使用u=x-t换元后对应: u=x-t=x-x=0

下限:t=0,使用u=x-t换元后对应: u=x-t=x-0=x

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。

扩展资料:

定积分是把函数在某个区间上的图象[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。习惯上,我们用等差级数分点,即相邻两端点的间距  是相等的。但是必须指出,即使  不相等,积分值仍然相同。

我们假设这些“矩形面积和”  ,那么当n→+∞时,  的最大值趋于0,所以所有的  趋于0,所以S仍然趋于积分值。

利用这个规律,在我们了解牛顿-莱布尼兹公式之前,我们便可以对某些函数进行积分。

一般定理:

定理1:设f(x)在区间[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]上可积。

定理2:设f(x)区间[a,b]上有界,且只有有限个间断点,则f(x)在[a,b]上可积。

定理3:设f(x)在区间[a,b]上单调,则f(x)在[a,b]上可积。

如果一个函数f在某个区间上黎曼可积,并且在此区间上大于等于零。那么它在这个区间上的积分也大于等于零。如果f勒贝格可积并且几乎总是大于等于零,那么它的勒贝格积分也大于等于零。作为推论,如果两个  上的可积函数f和g相比,f(几乎)总是小于等于g,那么f的(勒贝格)积分也小于等于g的(勒贝格)积分。

如果黎曼可积的非负函数f在  上的积分等于0,那么除了有限个点以外,  。如果勒贝格可积的非负函数f在  上的积分等于0,那么f几乎处处为0。如果  中元素A的测度  等于0,那么任何可积函数在A上的积分等于0。

函数的积分表示了函数在某个区域上的整体性质,改变函数某点的取值不会改变它的积分值。对于黎曼可积的函数,改变有限个点的取值,其积分不变。对于勒贝格可积的函数,某个测度为0的集合上的函数值改变,不会影响它的积分值。

如果两个函数几乎处处相同,那么它们的积分相同。如果对  中任意元素A,可积函数f在A上的积分总等于(大于等于)可积函数g在A上的积分,那么f几乎处处等于(大于等于)g。

参考资料:百度百科---定积分

回答2:

积分变量改变了,积分限相应也要改变,本题具有过程如下:
上限:t=x,使用u=x-t换元后对应: u=x-t=x-x=0
下限:t=0,使用u=x-t换元后对应: u=x-t=x-0=x