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高等数学. 主讲:孙建波. 山东信息职业技术学院基础部. 第四章. 积分及其应用. 不定积分. 积分学. 定积分. 山东信息职业技术学院. 第 四 章. 第五节. 定积分的概念及性质. 一、 定积分问题举例. 二、 定积分的定义. 三、 定积分的几何意义. 山东信息职业技术学院. 一、定积分问题举例. 矩形面积. 梯形面积. 1. 曲边梯形的面积. 设曲边梯形是由连续曲线. 以及两直线. 求其面积 A. 所围成 ,. 山东信息职业技术学院. 用矩形面积近似取代曲边梯形面积. (四个小矩形). (九个小矩形).
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高等数学 主讲:孙建波 山东信息职业技术学院基础部
第四章 积分及其应用 不定积分 积分学 定积分 山东信息职业技术学院
第四章 第五节 定积分的概念及性质 一、定积分问题举例 二、 定积分的定义 三、 定积分的几何意义 山东信息职业技术学院
一、定积分问题举例 矩形面积 梯形面积 1. 曲边梯形的面积 设曲边梯形是由连续曲线 以及两直线 求其面积 A . 所围成 , 山东信息职业技术学院
用矩形面积近似取代曲边梯形面积 (四个小矩形) (九个小矩形) 显然,小矩形越多,矩形总面积越接近曲边梯形面积. 山东信息职业技术学院
观察下列演示过程,注意当分割加细时, 矩形面积和与曲边梯形面积的关系. 播放 山东信息职业技术学院
解决步骤 : 在区间 [a , b] 中任意插入n –1 个分点 1)分割. 将曲边梯形分成 n个小曲边梯形; 用直线 在第i个窄曲边梯形上任取 2)近似替代. 作以 为底 , 并以此小 为高的小矩形, 梯形面积近似代替相应 窄曲边梯形面积 得
3) 求和. 4) 取极限. 令 则曲边梯形面积 山东信息职业技术学院
2. 变速直线运动的路程 设某物体作直线运动, 已知速度 且 求在运动时间内物体所经过的路程 s. 解决步骤: 1) 分割. 将它分成 在每个小段上物体经 n个小段 过的路程为 2) 近似代替. 得 山东信息职业技术学院
3) 求和. 4) 取极限 . 上述两个问题的共性: • 解决问题的方法步骤相同 : “分割 , 近似替代 , 求和 , 取极限 ” • 所求量极限结构式相同: 特殊乘积和式的极限 山东信息职业技术学院
二、定积分定义 任一种分法 任取 总趋于确定的极限I , 在区间 则称此极限 I 为函数 上的定积分, 记作 即 此时称 f ( x ) 在 [ a , b ] 上可积. 山东信息职业技术学院
积分上限 积分下限 被积函数 被积表达式 积分变量 积分和 而与积分 定积分仅与被积函数及积分区间有关 , 即 变量用什么字母表示无关 , 山东信息职业技术学院
可积的充分条件: 定理1. 定理2. 且只有有限个间断点 (证明略) 山东信息职业技术学院
三、定积分的几何意义: 1、 曲边梯形面积 山东信息职业技术学院
2、 曲边梯形面积的负值 山东信息职业技术学院
一般的, 各部分面积的代数和 山东信息职业技术学院
取 例1.利用定义计算定积分 解: 将 [0,1] n等分, 分点为 山东信息职业技术学院
注 山东信息职业技术学院
分割 化整为零 求和 积零为整 取极限 精确值——定积分 内容小结 1.定积分的实质:特殊和式的极限. 2.定积分的思想和方法: 求近似以直(不变)代曲(变) 取极限 山东信息职业技术学院
思考 将和式极限: 表示成定积分. 山东信息职业技术学院
思考题解答 原式 山东信息职业技术学院
练习 山东信息职业技术学院
练习题答案 山东信息职业技术学院
作业 P108 1;4 山东信息职业技术学院
微积分学创始人 牛顿(1642 – 1727) 伟大的英国数学家 , 物理学家, 天文 他在数学上的卓越 学家和自然科学家. 1665年他提出正 贡献是创立了微积分. 并于1671 流数 (微分) 术 , 次年又提出反流数(积分)术, 他 年完成《流数术与无穷级数》一书 (1736年出版). 还著有《自然哲学的数学原理》和《广义算术》等 . 山东信息职业技术学院
莱布尼兹(1646 – 1716) 他和牛顿同为 德国数学家, 哲学家. 他在《学艺》杂志 微积分的创始人 , 上发表的几篇有关微积分学的论文中, 所用微积分符号也远远优于牛顿 . 有的早于牛顿, 系统地阐述二进制计 他还设计了作乘法的计算机 , 数法 , 并把它与中国的八卦联系起来 . 山东信息职业技术学院