当前课程知识点:微积分——极限理论与一元函数 > 第七章 定积分 > 第四节 定积分的换元积分法与分部积分法 > 分段函数定积分的计算
好最后我们来看一下分段函数的定积分
那么我们知道分段函数
如果一个函数分成两段
每一段都是连续的
那么对定积分来讲它一定是存在的
我们看第一个例题是我们算过的题
从负2到正2绝对值x减1
这么一个函数的定积分
第一件事情绝对值x减1是一个连续函数
在正负2之间
所以我们知道它有原函数有不定积分
我们先来看看它的不定积分
原来我们讲过这么一个函数
绝对值x减1dx
就可以写成F(x)加上常数C
其中这个F(x)是分两段表示的
二分之x平方减x加1
当x大于等于1的时候
当x小于1的时候
它是等于负的二分之x平方再加上x
这是有原函数的
因为绝对值x减1是一个连续函数
所以根据牛顿莱布尼兹定理的话
我们可以知道从负2到正2绝对值x减1dx
可以写成F(x)我们把上限2和下限-2代进去
也就等于当F在2这一点的值减去
当F在-2这一点的值
F在x等于2这一点的值的话
应该用的是x大于等于1的时候函数的表达式
所以它就等于x取22减2加1
这是F在2这一点的取值
那么F在-2这一点取值
实际上应该是用x小于1的时候F的函数的表达式
那么这时候我们可以发现x取-2
-2的话就等于负的2再减去2
那么就等于5
所以绝对值x减1在正负2之间的定积分
正好是等于5
这是我们用牛顿莱布尼兹公式来算
实际上我们换一下想一下
所谓分段函数还有一个更好的办法
分段函数的它的定积分
我们有一个叫做所谓的分段积分
我们利用定积分关于积分区间的可加性
我们从负2到正2绝对值x减1dx
我们直接把它分成两段
从-2到1绝对值x减1dx
加上从1到2绝对值x减1dx
那么从-2到1的时候
绝对值x减1就是等于1减x这个函数的定积分
再加上从1到2
绝对值x减1就等于x减1这个函数dx
所以我们不需要去求统一的一个原函数
我们实际上分段函数的积分对我们来讲
更方便的就是分段积分
那么这两个当然是很简单的多项式积分
我们用牛顿莱布尼兹公式把原函数算出来之后
把上限下限分别代进去
得到结论是一样的也是5
那我们再来看一道例题
这是随便写的一道例题
f(x)这个函数它是一个分段函数
等于1加上x当x大于等于0的时候
等于sinx当x小于0的时候
这个分段函数你会发现
这个分段函数本身在x等于0点连续性都没有
所以如果说我们仍然是要讨论从负1到正1f(x)dx
因为f(x)在x等于0这一点是第一类间断点
我们讲过如果f在所考虑的范围内有第一类间断点
那么它的原函数一定是不存在的
所以你想在负1到正1这一段来用牛顿莱布尼兹公式
实际上是不可能的事情
那么根据我们现在讲的分段函数定积分的计算
用分段来积分的话
我们可以发现不就是从负1到0的积分f(x)dx
加上从0到1的积分f(x)dx
负1到0的积分f(x)用sinx来表示
就是从负1到0sinxdx
加上0到正1f(x)用1加x来表示
0到11加xdx等于
因为这两个积分当然定积分是很容易很容易的定积分
所以就不需要我在这再去写了
马上写出来就行了
所以对分段函数的定积分我们可以用两种办法
最简单的办法就是分段函数分段积分
利用定积分关于积分区域的可加性分段积分
如果说恰好这个分段函数像绝对值x减1这么一个函数
它本身也是连续函数
那么你可以把原函数算出来
用牛顿莱布尼兹公式来做
很显然这种办法要复杂得多得多
-序言
--序言
-第一节 实数集的界与确界
--实数集的界
--实数集的确界
-第一节思考与练习
--思考题
--练习题
-第二节 函数的概念
--分段函数与隐函数
-第二节思考与练习
--思考题
--练习题
-第三节 函数的运算
--函数的反函数
-第三节思考与练习
--思考题
--练习题
-第四节 函数的初等性质
--函数的凸性
-第四节思考与练习
--思考题
--练习题
-第五节 初等函数
--初等函数
-第五节思考与练习
--思考题
--练习题
-第六节 极坐标方程与参数方程表示的几种曲线
-第一节 数列极限的概念与性质
--无穷大量
-第一节思考与练习
--思考题
--第二章 极限论--第一节思考与练习
-第二节 数列极限存在的充分条件
--单调有界收敛定理
-第二节思考与练习
--思考题
--第二章 极限论--第二节思考与练习
-第三节 Bolzano定理与Cauchy收敛准则
-第三节思考与练习
--思考题
--第二章 极限论--第三节思考与练习
-第四节 函数极限的概念与性质
--函数极限的概念
--函数极限的性质
-第四节思考与练习
--思考题
--第二章 极限论--第四节思考与练习
-第五节 函数极限的运算
-第五节思考与练习
--思考题
--第二章 极限论--第五节思考与练习
-第六节 无穷小量及其(阶的)比较
--无穷小量的比较
-第六节思考与练习
--思考题
--第二章 极限论--第六节思考与练习
-第一节 连续函数的概念与性质
--间断点的分类
--连续函数的性质
-第一节 思考与练习
--思考题
--第三章 连续函数--第一节 思考与练习
-第二节 闭区间上连续函数的性质
-第二节 思考与练习
--思考题
--第三章 连续函数--第二节 思考与练习
-第三节 函数的一致连续性
--一致连续的概念
-第三节 思考与练习
--思考题
--第三章 连续函数--第三节 思考与练习
-第一节 导数与微分的概念
--导数的概念
--导数的几何意义
--微分概念
-第一节 思考与练习
--思考题
--第四章 导数与微分--第一节 思考与练习
-第二节 导数与微分的运算
--导数的四则运算
--反函数求导法
-第二节 思考与练习
--思考题
--第四章 导数与微分--第二节 思考与练习
-第三节 几种特殊函数的求导法、高阶导数
--高阶导数
-第三节 思考与练习
--思考题
--第四章 导数与微分--第三节 思考与练习
-第一节 微分中值定理
--Fermat定理
--Rolle定理
-第一节 思考与练习
--思考题
--第五章 导数应用--第一节 思考与练习
-第二节 L'Hospital 法则
--0/0型不定式
--∞/∞型不定式
--其他形式的不定式
-第二节 思考与练习
--思考题
--第五章 导数应用--第二节 思考与练习
-第三节 函数的单调性与极值
--函数的单调性
--函数的极值
--函数最值的求法
-第三节 思考与练习
--思考题
--第五章 导数应用--第三节 思考与练习
-第四节 函数的凸性与拐点
--函数凸性的判别法
--拐点
--曲线的渐近性
-第四节 思考与练习
--思考题
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-第五节 Taylor 公式
-第五节 思考与练习
--思考题
--第五章 导数应用--第五节 思考与练习
-第一节 概念与性质
--原函数的概念
--6-1视频纠正
-第一节思考与练习
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--第六章 原函数与不定积分--第一节思考与练习
-第二节 换元积分法
--第一换元法
--第二换元法
-第二节思考与练习
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--第六章 原函数与不定积分--第二节思考与练习
-第三节 分部积分法
--分步积分法
-第四节 有理函数的积分
--html
--第六章 原函数与不定积分--第四节思考与练习
-第五节 简单无理式的积分
--无理函数的有理化
--第六章 原函数与不定积分--第五节思考与练习
-第一节 积分概念与积分存在条件
--定积分的概念
-- 函数的可积性
--第七章 定积分--第一节思考与练习
-第二节 定积分的性质
--定积分的性质
--定积分性质的应用
-第三节 变上限积分与Newton—Leibniz公式
--变上限积分
--复合变限积分
--定积分的计算
--第七章 定积分--第三节思考与练习
-第四节 定积分的换元积分法与分部积分法
--第七章 定积分--第四节思考与练习
-第五节 定积分的几何应用
--平面区域的面积
--曲线的弧长
--平面曲线的曲率
--第七章 定积分--第五节思考与练习
-第六节 定积分的物理应用
--物理应用简介
-第七节 反常积分
--反常积分
--其他无穷积分
--第七章 定积分--第七节思考与练习
-第一节 数项级数的概念与性质
--第八章 级数--第一节 思考与练习
-第二节 正项级数的收敛判别法
--第八章 级数--第二节 思考与练习
-第三节 任意项级数
--交错项级数
--绝对值判敛法
--第八章 级数--第三节 思考与练习
-第四节 函数级数
--第八章 级数--第四节 思考与练习
-第五节 幂级数
--Abel判别法
--收敛半径与收敛域
--幂级数的分析性质
--幂级数求和
--第八章 级数--第五节思考与练习
-第六节 傅里叶级数
--三角函数的正交性
--第八章 级数--第六节思考与练习