定積分計算技巧

2022-03-13 17:01:03 字數 1069 閱讀 8445

1. 定積分的幾何意義

例1解法1 由定積分的幾何意義知,等於上半圓周()與軸所圍成的圖形的面積.故=.

2. 利用積分不等式

例1.求,為自然數.

解法利用積分不等式

因為,而,所以

.例2. 求.

解法因為,故有

.於是可得

.又由於.因此

=.3.利用被積函式的奇偶性求定積分.

例1. 計算.

分析由於積分區間關於原點對稱,因此首先應考慮被積函式的奇偶性.解 =.由於是偶函式,而是奇函式,有, 於是===由定積分的幾何意義可知, 故

.例2. 計算.

解雖然在上即不是奇函式,也不是偶函式,更不能直接求出原函式,但我們可以利用得原式.

4.設f(x)為週期函式且連續,週期為t,則.

事實上由於於是

例1.設表示距離x最近整數的距離,計算

解由且為週期函式,週期為1,於是

5.利用積分中值定理

例1. 求,為自然數.

解法利用積分中值定理

設, 顯然在上連續, 由積分中值定理得

, ,當時, , 而, 故

.例2. 求.

解法由積分中值定理可知又且,

故.6.利用適當變數變換求定積分

例1. 設f(x)在[0,1]上連續,計算解設於是

得例2.設函式f(x)在內滿足且,計算

解法一解法二當時,於是

例46 設

解原式7.利用定積分公式

公式1:設f(x)在[0,1]上連續,則

事實上移項兩邊同除以2得.

公式2: 記

於是由於遞推公式每次降2次,要討論n為奇偶數的情形,由公式3:

證 由,知的週期為,當然也是它的週期,利週期函式定積分的性質,有而由於2n是偶數,故

公式4. 證

例54 證明.

證 公式5設f(x)在[0,1]上連續,則.

證由是為週期的函式,當然也是以為週期的函式,知也是以為週期的函式,於是

公式6證

公式7.

證 例1. 計算.

解利用方法(7)得原式

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