定積分中0相當於n為什麼,高等數學定積分求n項和的極限

2021-03-19 18:19:25 字數 8069 閱讀 4044

1樓:相遇表示緣

你這bai

問題有瑕疵,定積分的定

du義是用極限定義的zhi,必須是

「橫座標的差dao值的最大回值」趨向於0而不能答是無窮多分,比方說0到1區間,我可以在0到0.5之間分一段,在把0.5到1分成無窮多份,這樣也是無窮多項,不過這個極限的和顯然不是他的定積分,所以說λ趨向0,n一定會趨向無窮,反之如果n趨向無窮那麼λ是不一定趨向於0的!

故,極限的精確定義只能用λ趨向於0!

2樓:塵埃落定

因為λ是單個區間x的長度的最大值,而 n 是指分割x的份數,當最大值都趨近於0,則分割的份數應該是趨近於無窮大的

高等數學定積分求n項和的極限

3樓:尹六六老師

把[0,1]區間n等分,

每個小區間的長度都是δx=1/n

定積分的定義中,

∫[a~b]f(x)dx=lim(λ→0)∑f(ξi)·δxi要注意f(ξi)後面都要乘小區間的長度δxi的,所以,lim(n→∞)∑f(1/n)·1/n=∫[0~1]f(x)dx

定積分的概念

4樓:會固體

概念如下:

設函式f(x) 在區間[a,b]上連續,將區間[a,b]分成n個子區間[x0,x1], (x1,x2], (x2,x3], …, (xn-1,xn],其中x0=a,xn=b。

可知各區間的長度依次是:△x1=x1-x0,在每個子區間(xi-1,xi]中任取一點ξi(1,2,...,n),作和式

設λ=max(即λ是最大的區間長度),如果當λ→0時,積分和的極限存在,則這個極限叫做函式f(x) 在區間[a,b]的定積分,記為

幾何意義是:

由 y=0,x=a ,x=b,y=f(x)所圍成圖形的面積,即下圖中的s區域面積。

擴充套件資料

定積分與不定積分之間的關係:

若定積分存在,則它是一個具體的數值(曲邊梯形的面積),而不定積分是一個函式表示式,它們僅僅在數學上有一個計算關係(牛頓-萊布尼茨公式)。

一個函式,可以存在不定積分,而不存在定積分;也可以存在定積分,而不存在不定積分。

一個連續函式,一定存在定積分和不定積分。

若只有有限個間斷點,則定積分存在。

若有跳躍間斷點,則原函式一定不存在,即不定積分一定不存在。

5樓:lhr啊哈哈哈

定積分定義:

設函式f(x) 在區間[a,b]上連續,將區間[a,b]分成n個子區間[x0,x1], (x1,x2], (x2,x3], …, (xn-1,xn],其中x0=a,xn=b。

並稱函式f(x)在區間[a,b]上可積。

其中:a叫做積分下限,b叫做積分上限,區間[a, b]叫做積分割槽間,函式f(x)叫做被積函式,x叫做積分變數,f(x)dx 叫做被積表示式,∫ 叫做積分號。

幾何意義是:由 y=0,x=a ,x=b,y=f(x)所圍成圖形的面積。這個圖形稱為曲邊梯形。

擴充套件資料:

定積分是把函式在某個區間上的圖象[a,b]分成n份,用平行於y軸的直線把其分割成無數個矩形,再求當n→+∞時所有這些矩形面積的和。習慣上,我們用等差級數分點,即相鄰兩端點的間距是相等的。但是必須指出,即使不相等,積分值仍然相同。

常用積分法:

一、換元積分法

如果:(2)x=ψ(t)在[α,β]上單值、可導;

(3)當α≤t≤β時,a≤ψ(t)≤b,且ψ(α)=a,ψ(β)=b,

二、分部積分法

設u=u(x),v=v(x)均在區間[a,b]上可導,且u′,v′∈r([a,b]),

6樓:小圳軍

這個問題是可以解決的,

下面具體介紹一下:

1、定積分就是求函式f(x)在區間[a,b]中的影象包圍的面積。即由 y=0,x=a,x=b,y=f(x)所圍成圖形的面積。這個圖形稱為曲邊梯形,特例是曲邊三角形。

2、之所以稱其為定積分,是因為它積分後得出的值是確定的,是一個常數, 而不是一個函式。

根據上述定義,若函式f(x)在區間[a,b]上可積分。

拓展資料:定積分是積分的一種,是函式f(x)在區間[a,b]上的積分和的極限。這裡應注意定積分與不定積分之間的關係:

若定積分存在,則它是一個具體的數值(曲邊梯形的面積),而不定積分是一個函式表示式,它們僅僅在數學上有一個計算關係(牛頓-萊布尼茨公式),其它一點關係都沒有!一個函式,可以存在不定積分,而不存在定積分,也可以存在定積分,而不存在不定積分。

7樓:匿名使用者

設函式f(x)定義在[a,b]上,若對[a,b]的任一種分法a=x0ξi∈[xi−1,xi],只要λ=max1≤i≤n→0時,∑ni=1f(ξi)δxi總趨於確定的極限i,則稱此極限i為函式f(x)在區間[a,b]上的定積分,記作∫baf(x)dx即 ∫baf(x)dx=limλ→0∑ni=1f(ξi)δxi。

2.定積分的幾何意義:

(1)f(x)>0,∫baf(x)dx=a曲邊梯形的面積f(x)>0,∫abf(x)dx=a曲邊梯形的面積 。

(2)f(x)<0,∫baf(x)dx=−a曲邊梯形面積的負值f(x)<0,∫abf(x)dx=−a曲邊梯形面積的負值。

(3)∫baf(x)dx就是f(x)曲線在區間[a,b]上面積的代數和。

8樓:浮生若卿

定積分就是求函式f(x)在區間[a,b]中圖線下包圍的面積。

幾何意義是:由 y=0,x=a ,x=b,y=f(x)所圍成圖形的面積。

拓展資料定積分是積分的一種,是函式f(x)在區間[a,b]上的積分和的極限。這裡應注意定積分與不定積分之間的關係:若定積分存在,則它是一個具體的數值(曲邊梯形的面積),而不定積分是一個函式表示式,它們僅僅在數學上有一個計算關係(牛頓-萊布尼茨公式),其它一點關係都沒有!

一個函式,可以存在不定積分,而不存在定積分,也可以存在定積分,而不存在不定積分。一個連續函式,一定存在定積分和不定積分;若只有有限個間斷點,則定積分存在;若有跳躍間斷點,則原函式一定不存在,即不定積分一定不存在。

參考資料

9樓:匿名使用者

一、 定積分的定義:1、 積分的基本思想:下面先看兩個例項:

(1) 曲邊梯形的面積:在生產實際和科學技術中,常常要計算平面圖形的面積。曲線圍成的平面圖形的面積,在適當選擇了座標系後,往往可以化為兩個曲邊梯形面積的差。

所謂曲邊梯形是指在直角座標系中,由連續曲線y=f(x)與三條直線x = a、x = b、y = 0所圍成的圖形。如上圖,mmnn就是一個曲邊梯形 。mn稱為底邊、曲線段稱為曲邊。

※ 設y=f(x)在[a,b]上連續,且f(x)0,求以曲線y=f(x)為曲邊、底為[a,b]的曲邊梯形的面積a。由於平面圖形的面積具有「可加性」,所以可用一組垂直於x軸的直線把整個曲邊梯形分割成許多小曲邊梯形。由於每個小曲邊梯形的底邊很窄,而f(x)又連續變化,所以可用這個小曲邊梯形的底邊作為寬、以它底邊上任一點所對應的函式值f(x)作為長的小矩形的面積來近似表示這個小曲邊梯形的面積,再把所有這些小矩形的面積加起來,就可以得到曲邊梯形的面積a的近似值。

分割越細密,所有小矩形的面積之和越接近曲邊梯形的面積a,當分割無限細密時,所有小矩形的面積之和的極限值就是曲邊梯形的面積a的精確值。① 任取分點:,這些分點把曲邊梯形的底[a,b]分成n個小區間 、、……、、……、。

小區間的長度記為 ( =1,2,……,n),過各分點作垂直於x軸的直線得到n個小曲邊梯形。第個小曲邊梯形的面積記為 ( =1,2,……,n)。② ()。

③ 把n 個小矩形的面積 相加得和式,即a 。當最大的小區間的長度趨於0時,上和式的極限就是a,即:a=。

可見,曲邊梯形的面積是一個和式的極限。 (2) 變速直線運動的路程:設一物體沿直線運動,已知速度v = v(t)0是時間區間 [a,b]上的連續函式,求物體在這段時間內所經過的路程s。

※ 對勻速直線運動有s = vt,現在速度是變速,因此s不能直接按上公式計算。同曲邊梯形的面積的計算方法類似,有:由此可見,變速直線運動的路程也是一個和式的極限。

2、 定積分的定義:設函式y =f(x)在 [a,b]上有界,在 [a,b]中任意插入若干個分點,把區間[a,b] 分成n個小區間 、、……、、……、。小區間的長度記為 ( =1,2,……,n),在第個小區間上任取一點()。

,作乘積(1,2,……,n),並作和,記作。即:= 「」稱為積分號,叫被積函式,叫被積表示式,x叫積分變數,a為積分下限,b為積分上限, [a,b]為積分割槽間。

由此可知:上二例的a= s=※ 注意:① 只與f(x)及 [a,b]有關,與積分變數用什麼字母表示無關,即:

=== ……② 當a = b時, =0③在上定義中,a總小於b,為方便計算,對ab的情況補充為=3、 例題:根據定積分的定義計算※ n等分割槽間 [0,1],,取各區間的右端點為=(=1,2,……,n),

二、 定積分的幾何意義:1、 幾何意義:(1)若f(x)在 [a,b]上連續且f(x)0,那麼就表示以y=f(x)為曲邊的曲邊梯形的面積。

即:a =  (2)若f(x)在 [a,b]上連續且f(x)0,由於= 的右端和式中每一項都是負值(),其絕對值||表示小矩形的面積,因此也是一個負數,從而= -a,即:a = -,這裡的a是由曲線y=f(x)、直線x = a、x = b及x軸所圍成的曲邊梯形的面積。

(3)若f(x)在 [a,b]上連續,且有時為正、有時為負,如上圖,連續曲線y=f(x)、直線x = a、x = b及x軸所圍成的圖形是由三個曲邊梯形組成。由定積分的定義可得:=a-a+a,由此可知,在幾何上表示介於曲線y=f(x)、x軸及直線x = a、x = b之間鎝各部分面積的代數和。

為什麼定積分等於函式面積,坐等高手解答

10樓:江淮一楠

微積分的兩大部分是微分與積分。一元函式情況下,求微分實際上是求一個已知函式的導數,而積分是已知一個函式的導數,求原函式。所以,微分與積分互為逆運算。

分劃的引數趨於零時的極限,叫做這個函式在這個閉區間上的定積分。

不定積分:即已知導數求原函式。若f′(x)=f(x),那麼[f(x)+c]′=f(x).

(c∈r).也就是說,把f(x)積分,不一定能得到f(x),因為f(x)+c的導數也是f(x)(c是任意常數)。所以f(x)積分的結果有無數個,是不確定的。

我們一律用f(x)+c代替,這就稱為不定積分。即如果一個導數有原函式,那麼它就有無限多個原函式。

定積分 (definite integral):定積分就是求函式f(x)在區間[a,b]中圖線下包圍的面積。即由 y=0,x=a,x=b,y=f(x)所圍成圖形的面積。

這個圖形稱為曲邊梯形,特例是曲邊三角形。

定積分2定義

設函式f(x) 在區間[a,b]上連續,將區間[a,b]分成n個子區間[a,x0],(x0,x1],(x1,x2],…,(xi,b],可知各區間的長度依次是:△x1=x0-a,△x2=x1-x0,…,△xi=b-xi.在每個子區間(xi-1,xi)任取一點ξi(i=1,2,…,n),作和式(見右下圖),設λ=max(即λ屬於最大的區間長度),則當λ→0時,該和式無限接近於某個常數,這個常數叫做函式f(x) 在區間[a,b]的定積分,記為(見右下圖):

其中:a叫做積分下限,b叫做積分上限,區間[a,b]叫做積分割槽間,函式f(x) 叫做被積函式,x 叫做積分變數,f(x)dx 叫做被積表示式,∫ 叫做積分號。

之所以稱其為定積,定積分是因為它積分後得出的值是確定的,是一個數, 而不是一個函式。

3黎曼積分:定積分的正式名稱是黎曼積分。用黎曼自己的話來說,就是把直角座標系上的函式的圖象用平行於y軸的直線把其分割成無數個矩形,然後把某個區間[a,b]上的矩形累加起來,所得到的就是這個函式的圖象在區間[a,b]的面積。

實際上,定積分的上下限就是區間的兩個端點a,b.

我們可以看到,定積分的本質是把圖象無限細分,再累加起來,而積分的本質是求一個函式的原函式。它們看起來沒有任何的聯絡,那麼為什麼定積分要寫成積分的形式呢?

4分點問題:定積分是把函式在某個區間上的圖象[a,b]分成n份,用平行於y軸的直線把其分割成無數個矩形,再求當n→+∞時所有這些矩形面積的和。習慣上,我們用等差級數分點,即相鄰兩端點的間距δx是相等的。

但是必須指出,即使δx不相等,積分值仍然相同。我們假設這些「矩形面積和」s=f(x1)δx1+f(x2)δx2+……f[x(n-1)]δx(n-1),那麼當n→+∞時,δx的最大值趨於0,所以所有的δx趨於0,所以s仍然趨於積分值.

利用這個規律,在我們瞭解牛頓-萊布尼茲公式之前,我們便可以對某些函式進行積分。例如我們可以證明對於函式f(x)=x^k(k∈q,k≠-1),有f(x)dx=(b^(k+1)-a^(k+1))/(k+1)。

我們選擇等比級數來分點,令公比q=n^√(b/a),則b/a=q^n,b=aq^n。令分點x0=a,x1=aq,x2=aq^2……xn=aq^n=b,因為f(xj)=xj^k=a^k*q^jk,且δxj=x(j+1)-xj=aq^(j+1)-aq^j 那麼「矩形面積和」

sn=a^k*(aq-a)+a^k*q^k*(aq^2-aq)+a^k*q^2k*(aq^3-aq^2)+……+a^k*q^(n-1)k*[aq^n-aq^(n-1)]

提出a^k*(aq-a),則

sn=a^(k+1)*(q-1)*[1+q^(k+1)+q^2(k+1)+……q^(n-1)(k+1)]

利用等比級數公式,得到

sn=(q-1)/(q^(k+1)-1)*(b^(k+1)-a^(k+1))=(b^(k+1)-a^(k+1))/n

其中n=(q^(k+1)-1)/(q-1),設k=u/v(u,v∈z),令q^(1/v)=s,則

n=(s^(k+1)v-1)/(s^v-1)=(s^u+v-1)/(s^v-1)=((s^(u+v)-1)/(s-1))/((s^v-1)/(s-1))

令n增加,則s,q都趨於1,因而n的極限為(u+v)/v=u/v+1=k+1.

5性質①:常數可以提到積分號前。

性質②:代數和的積分等於積分的代數和。

③:定積分的可加性:如果積分割槽間[a,b]被c分為兩個

子區間[a,c]與(c,b]則有(見右圖)

④risch 演算法

⑤如果在區間[a,b]上,f(x)≥0,則f(x)dx≥0

6常用演算法

換元法(1)f(x)∈c([a,b]);

(2)x=ψ(t)在[α,β]上單值、可導;

(3)當α≤t≤β時,a≤ψ(t)≤b,且ψ(α)=a,ψ(β)=b,

則f(x)dx=f(ψ(t))ψ′(t)dt

分部積分法

設u=u(x),v=(x)均在區間[a,b]上可導,且u′,v′∈r([a,b]),則有分部積分公式

uv′dx= uvvu′dx

7基本定理

定積分與不定積分看起來風馬牛不相及,但是由於一個

數學上重要的理論的支撐,使得它們有了本質的密切關係。把一個圖形無限細分再累加,這似乎是不可能的事情,但是由於這個理論,可以轉化為計算積分。這個重要理論就是大名鼎鼎的牛頓-萊布尼茲公式,它的內容是:

如果f(x)是[a,b]上的連續函式,並且有f′(x)=f(x),那麼 f(x)dx=f(b)-f(a)

用文字表述為:一個定積分式的值,就是上限在原函式的值與下限在原函式的值的差。

正因為這個理論,揭示了積分與黎曼積分本質的聯絡,可見其在微積分學以至更高等的數學上的重要地位,因此,牛頓-萊布尼茲公式也被稱作微積分基本定理。

8應用1,解決求曲邊圖形的面積問題

例:求由拋物線y^2=4x與直線y=2x-4圍成的平

定積分的應用(4張)

面圖形d的面積s.

2,求變速直線運動的路程

做變速直線運動的物體經過的路程s,等於其速度函式v=v(t) (v(t)≥0)在時間區間[a,b]上的定積分。

3,變力做功

某物體在變力f=f(x)的作用下,在位移區間[a,b]上做的功等於f=f(x)在[a,b]上的定積分。(見圖冊「應用」)

9定理定理1:設f(x)在區間[a,b]上連續,則f(x)在[a,b]上可積。

定理2:設f(x)在區間[a,b]上有界,且只有有限個間斷點,則f(x)在[a,b]上可積。

定理3:設f(x)在區間[a,b]上單調,則f(x)在[a,b]上可積。

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