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求定积分和求导大致是互逆的过程,比如说函数f(x)=x^2+x,它的导函数是f(x)=2x+1,而如果求f(x)=2x+1的定积分,就又能得到f(x)=x^2+x
举个例子,物理中的速度-时间函数和位移-时间函数。对位移-时间函数求导,就得到位移-时间函数图象上点的斜率,也就是某点的速度;而求速度-时间函数的定积分,得到的是速度-时间函数图像与x轴围成的面积,也就是某段时间位移。这样如果知道了某物体的速度时间函数,就可以通过求定积分,得到物体在某段时间的位移;如果知道了物体的位移时间图像,就可以通过求导,得到物体在某一时刻的瞬时速度。
分上限的函数及其导数
设函数f(x)在区间[a,b]上连续,并且设x为[a,b]上的一点.现在我们来考察f(x)在部分区间[a,x]上的定积分
,我们知道f(x)在[a,x]上仍旧连续,因此此定积分存在。
如果上限x在区间[a,b]上任意变动,则对于每一个取定的x值,定积分有一个对应值,所以它在[a,b]上定义了一个函数,记作φ(x):
注意:为了明确起见,我们改换了积分变量(定积分与积分变量的记法无关)
定理(1):如果函数f(x)在区间[a,b]上连续,则积分上限的函数
在[a,b]上具有导数,
并且它的导数是
(a≤x≤b)
(2):如果函数f(x)在区间[a,b]上连续,则函数
就是f(x)在[a,b]上的一个原函数。
注意:定理(2)即肯定了连续函数的原函数是存在的,又初步揭示了积分学中的定积分与原函数之间的联系。
牛顿--莱布尼兹公式
定理(3):如果函数F(x)是连续函数f(x)在区间[a,b]上的一个原函数,则
注意:此公式被称为牛顿-莱布尼兹公式,它进一步揭示了定积分与原函数(不定积分)之间的联系。
它表明:一个连续函数在区间[a,b]上的定积分等于它的任一个原函数再去见[a,b]上的增量。因此它就
给定积分提供了一个有效而简便的计算方法。
高中的求导就是微积分的一个分支
微积分分为微分和积分
微分学就是研究导数之类的变化率问题的