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不定积分的概念

2021-11-26 11:24 作者:中国崛起呀  | 我要投稿

牛顿393、不定积分的概念

 

 2014-03-20,网友“医者仁心326”上传名为《不定积分的概念和性质》的文档。

…不,定,积、分、积分,定积分,不定积分:见《牛顿353~364》…

…概、念、概念:见《欧几里得22、23》…

(…《欧几里得》:小说名…)

 

…性、质、性质:见《欧几里得37》…


文档内容:

…内、容、内容:见《欧几里得66》…

 

第四章 第一节 不定积分的概念和性质

一、不定积分的概念

二、基本积分表

…基、本、基本:见《欧几里得2》…

 

三、不定积分的性质


一、不定积分的概念

 

定义1 若在区间I上,可导函数F(x)的导函数为f(x)[即对任一x∈I,都有:F(x)=f(x) dF(x)=f(x)dx],则称函数F(x)为f(x)在I上的原函数。

…定、义、定义:见《欧几里得28》…

…可导:若f(x)在x0处连续,则当a趋向于0时,[f(x0+a)-f(x0)]/a存在极限,则称f(x)在x0处可导…见《牛顿360》…

…函、数、函数:见《欧几里得52》…

…∈:数学符号“属于”…见《牛顿303》…

(…数、学、数学:见《欧几里得49》…

…符、号、符号:见《欧几里得160、161》…)

 

…d:differential(微分)首字母…

[differential(英语):n.(名词)差别;差额;差价;(尤指同行业不同工种的)工资级差。

adj.(形容词)差别的;以差别而定的;有区别的。

——《牛顿321》

 

dx什么意思??——网友提问


2019-09-07,想玩游戏的猫:d(x)代表对x求微分。

dy/dx 中的d是“微小的增量”的意思,也就是指微小的增量y除以微小的增量x。在函数中是,微分的意思。

dx就是对x的微分,是把增量细微化,dx就是很小很小的一个x。

——《牛顿3》]

(x^3/3)’=x^2  

x^3/3是x^2在(—∞,+∞)上的原函数;

…^:乘方…

…x^3:x的3次方…

 

(sin x)’=cos x  

sin x是cos x在(—∞,+∞)上的原函数。


原函数存在定理:

…定、理、定理:见《欧几里得2》…

…原函数存在定理:又名积分上限函数求导定理…见《牛顿361》…

 

区间内的连续函数一定存在原函数。

…连、续、连续:见《欧几里得44》…

 

若函数有原函数,显然其原函数不是唯一的。

 

(x^3/3+1)’=x^2,x^3/3+1是x^2的原函数;

(x^3/3+2)’=x^2,x^3/3+2是x^2的原函数;

结论:x^3/3+C(其中C为任意常数)都是x^2的原函数,而且也是它的全部原函数。

…常、数、常数:见《欧几里得132》…


定理1 若F(x)为f(x)在区间I上的一个原函数,则F(x)+C(C为任意常数)就是f(x)在I上的原函数的全体。

 

证明

…证、明、证明:见《欧几里得6》…

 

设Φ(x)是f(x)在I上的任意一个原函数[即对任一x∈I,都有:Φ’(x)=f(x)],则:

[Φ(x)-F(x)]’=Φ’(x)-F’(x)=f(x)-f(x)=0

(“此处运用了求导法则,函数和的导数 等于各个函数的导数的和。”现代学者说。

…求导法则:见《牛顿366》…

…导、数、导数:见《牛顿288~294》…)

…Φ:第21个希腊字母。读音:fài…见《牛顿359》…


由拉格朗日中值定理的推论可知,Φ(x)-F(x)=C或Φ(x)=F(x)+C,其中C为常数。

…值:见《欧几里得74》…

…拉格朗日中值定理:见《牛顿376~389》…

…推、论、推论:见《欧几里得66》…

…拉格朗日中值定理的推论:如果函数f(x) 在区间[a,b]上的导数f’(x)恒为0,那么函数在区间[a,b]上是一个常数…证明见《牛顿388》…


定义2 在区间I上,函数f(x)的原函数的全体F(x)+C(C为任意常数),称为f(x)在I上的不定积分,记作f(x)dx,即f(x)dx=F(x)+C

…∫:积分符号,为字母s的拉长…见《牛顿338》…


由定义2,我们有

∫x^2dx=(x^3)/3+C

…^:乘方…

…x^2:x的平方…

{

[(x^3)/3+C]’=[(x^3)/3]’+C’

=1/3·(x^3)’+0

=1/3·3·x^2

=x^2}

∫cos x dx=sin x+C


根据不定积分的定义,可以得到如下关系式:

[f(x)dx]=f(x)d[f(x)dx]=f(x)dx

 

F(x)dx=F(x)+CdF(x)=F(x)+C

(∵ d[∫f(x)dx]=f(x)dx=dF(x)

∴ ∫dF(x)=∫f(x)dx=F(x)+C)

 

如果忽略常数C,不定积分运算与求导运算(或微分运算)互为逆运算。

…运、算、运算:见《欧几里得121》…

…微、分、微分:见《牛顿321~336》…


例:设曲线过点(1,2),且其上任一点的斜率为该点横坐标的两倍,求曲线的方程。

…斜、率、斜率:见《牛顿289》…

…方、程、方程:见《伽利略53》…

(…《伽利略》:小说名…)

 

解 设曲线方程为y=f(x),根据题意知:dy/dx=2x,

则 f(x)=∫2xdx=x^2+C。

而曲线过点(1,2)可知C=1,

因此所求曲线方程为y=x^2+1。


函数2x的不定积分为∫2xdx=x^2+C,而y=x^2+C的图形是一簇抛物线。


函数f(x)的不定积分∫f(x)dx=F(x)+C是一簇函数,y=F(x)+C的图形是一簇曲线,这簇曲线称为积分曲线簇。

“既然积分运算和微分运算是互逆的,因此可以根据求导公式得出积分公式。

请看下集《牛顿394、基本积分表:根据求导公式得出积分公式》”


若不知晓历史,便看不清未来

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