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你是否指的利用被积函数的奇偶性求解定积分呢?如果是,一般有以下几个步骤
1. 利用对称性求解定积分的条件:积分区间是对称区间
2. 观察被积函数的奇偶性,比如对于M=∫[-a,a] f(x)dx ----表示在-a到a上关于f(x)求定积分
当对于任意的x∈[-a,a],有f(x)=-f(-x),即f(x)在[-a,a]上是奇函数时,M=0
当对于任意的x∈[-a,a],有f(x)=f(-x),即f(x)在[-a,a]上是偶函数时,M=2∫[0,a] f(x)dx
上面的方法可以严格地从定积分的定义式(即黎曼和的极限)严格证明,也可以从几何意义加以理解,因为∫[-a,a] f(x)dx表示在区间[-a,a]上由f(x)围成的曲边梯形的“面积”,其中面积之所以加引号,是因为如果f(x)>0,那就指的是由y=f(x),y=0,x=-a,x=a围成的面积,如果是f(x)<0,那指的是y=f(x),y=0,x=-a,x=a围成的面积的相反数,所以M的值也就指的是在x轴以上的面积减去x轴以下的面积。
于是如果f(x)是奇函数(图像关于原点对称),在x轴上面的面积等于x轴以下的面积,所以积分为0
如果f(x)是偶函数(图像关于y轴对称),在y轴两侧的面积相等,所以等于一半区间[0,a]上积分的两倍。
求这个定积分,求详细解答过程
定积分定义:
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。
扩展资料:
定积分是积分的一种,是函数f(x)在区间[a,b]上的积分和的极限。
这里应注意定积分与不定积分之间的关系:若定积分存在,则它是一个具体的数值(曲边梯形的面积),而不定积分是一个函数表达式,它们仅仅在数学上有一个计算关系(牛顿-莱布尼茨公式),其它一点关系都没有!
一个函数,可以存在不定积分,而不存在定积分,也可以存在定积分,而不存在不定积分。一个连续函数,一定存在定积分和不定积分;若只有有限个间断点,则定积分存在;若有跳跃间断点,则原函数一定不存在,即不定积分一定不存在。
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。
牛顿-莱布尼茨公式
定积分与不定积分看起来风马牛不相及,但是由于一个数学上重要的理论的支撑,使得它们有了本质的密切关系。把一个图形无限细分再累加,这似乎是不可能的事情,但是由于这个理论,可以转化为计算积分。这个重要理论就是大名鼎鼎的牛顿-莱布尼兹公式,它的内容是:
如果f(x)是[a,b]上的连续函数,并且有F′(x)=f(x),那么
用文字表述为:一个定积分式的值,就是原函数在上限的值与原函数在下限的值的差。
正因为这个理论,揭示了积分与黎曼积分本质的联系,可见其在微积分学以至更高等的数学上的重要地位,因此,牛顿-莱布尼兹公式也被称作微积分基本定理。
参考资料:
1、这个定积分,详细解答过程建见上图。
2、求这个定积分,求解详细过程中最关键的一步,就是在求这个定积分时,用分部积分公式。图中第三个等号。
3、求这个定积分的第一步:
三角函数变形,即图中第一行。
4、求这个定积分,详细过程的第二步:
用定积分的分部积分公式,图中第二、第三行。
5、其中图中第三行的定积分用凑微分的方法,即换元法,可以积分出来。
具体的求这个定积分,详细过程的步骤及说明见上。
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