13 5定積分的計算備課筆記

2022-12-26 11:57:02 字數 1321 閱讀 4797

教學目的

1.理解變上限定積分的含義及性質。

2.理解牛頓—萊布尼茲公式成立的條件,能熟練運用公式計算定積分。

3.熟悉定積分的換元積分法和分部積分法,會運用。

教學重點

理解牛頓—萊布尼茲公式成立的條件,能熟練運用公式計算定積分

教學難點

定積分的換元積分法和分部積分法,會運用。

課外作業

習題13.5 a組,b組

教學過程

一、牛頓-萊布尼茲公式

1.變上限的定積分

定義5.1 設函式在區間上可積,則對於任意的,在上也可積,稱積分為變上限的定積分

因為給定乙個,就有乙個積分值與它對應,所以積分是上限為x的函式,通常用表示,這裡積分變數和積分上限都用表示,但是他們的含義是不同的,為了避免混淆,將積分變數改用來表示,

即 ()

變上限定積分的幾何意義如圖所示。

定理5.1 如果函式在區間上連續,則函式在上可導,並且它的導數等於被積函式,即

由定理5.1可知,變上限的定積分是函式在區間上的乙個原函式,也就是連續函式的原函式一定存在,因此,定理5.1又稱為原函式存在定理。

例1 已知,求在和處的導數

解:由定理5.1可知,,所以

,2.牛頓-萊布尼茲公式

定理5.2 (微積分基本定理)設函式在上連續,是的任意乙個原函式,則

證明略。

公式稱為牛頓-萊布尼茲公式,也稱為微積分基本公式,該公式揭示了定積分與原函式之間的內在聯絡,從而把定積分的計算問題轉化為求被積函式的原函式問題,從而為定積分提供了簡便而有效的計算方法,

例2 計算下列定積分

(1) (2) (3)

解:(1)

(2)(3)例3 設函式,計算

解:練習13.5.1

二、定積分的換元法

定理5.3 設函式在區間上連續,函式在上單值且有連續導數,並且,則有

公式稱為定積分的換元公式

例4 計算下列定積分

(12)

解:(1)令,且噹噹,

於是有(2)令,則,噹噹

於是有例5 計算下列定積分

(12)()

解:(1)令,則,噹噹

於是有 (2)令,,則

噹噹於是有

例6 運用湊微分法計算例4中的不定積分

解:(1)

(2)練習13.5.2

三、定積分的分部積分法

設函式在區間上均有連續導數,則

例7 計算下列定積分

(1) (2) (3)

解:(1)

(2)(3)練習13.5.3

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