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 > 第三节 变上限积分与Newton—Leibniz公式 > 复合变限积分
好我们来看另外一个定理
如果我们给f(x)加更强的条件
f属于连续函数
那么由f所确定的这个F(x)
等于从a到xf(t)dt是一个C1类的函数
连续可导函数
并且F的导数就等于f(x)
那么跟刚才定理比较起来
刚才告诉我们
f是一个可积函数
F就是一个连续函数
现在我们告诉
如果f是连续函数
F就是一个C1类的函数
所以C1类函数比连续函数又高了一级
所以我们可以知道
变上限积分所定义的函数
从光滑性的角度来讲
比原来的f(x)要高一阶
我们证明这件事情
我们取x0属于[a,b]这个区间
我们在x0这一点来求它的导数
要证明它是可导的
并且导函数是一个连续函数
导函数就等于f(x)本身
又要分和刚才那情况一样
x0如果是要在a点和b点
要分两种情况
在a点的话应该是右导数
在b点的话应该是左导数
x0如果属于a,b内点的话
那就是左右同时的一个导数
所以我们不妨假设
x0是内点
因为左导和右导的方法
和我们下面要做的方法
证明的方法
完全是一样的
所以我们就不再重复了
我们取Δx足够小
小到什么程度
小到x0+Δx还在a,b区间以内
那么我们来看看
由于自变量的微小变化
所引起的函数值的变化
除以Δx
就准备求F(x)的导数了
看看极限有没有
如果有的话就导数
我们根据定义
就等于Δx分之一
从a到x0+Δxf(t)dt
减去从a到x0f(t)dt
跟刚才一样
关于积分
关于区域的可加性我们就可以发现
它就等于Δx分之一
从x0到x0+Δxf(t)dt
下面又用到我们刚才的性质
刚才我们讲性质的时候我们讲过
如果f是被积函数
是个连续函数
那么定积分那就有中值定理
定积分的中值定理告诉我们
一定存在一个ξ
属于哪个区间
属于在x0和x0+Δx之间
刚才我本来想写区间
为什么我不敢写区间
我不知道Δx是大于0还是小于0
所以我不知道这两点
哪一点在左边
哪一点在右边
索性我们就写ξ是在x0和x0+Δx之间
使得这个积分值实际上
就等于f在ξ点的取值
乘上f拿出去之后
就是1的积分
1的积分就是区间的长度
这个区间长度也是上限减下限
就Δx
还有一个Δx分之一
ΔxΔx抵消
就等于f(ξ)
其中我们一定要记住
ξ是在x0和x0+Δx之间的
那么我们来求极限
limΔx趋于0
这个都加极限
都加极限
这个加极限
Δx趋于0
我们来看看
当Δx趋于0的时候
ξ是加在x0
x0+Δx之间的
Δx趋于0
ξ一定是趋于x0的
f又是一个连续函数
那么连续函数的极限值
就是等于f(x0)
所以这时候实际上
我们已经证明了两件事情
第一件事情
F这个函数是一个可导函数
第二件事情
F的导数是不是就等于f
而我们知道
F的导数等于f(x)
而f(x)又是一个连续函数
那么对F函数
这么一个变上限积分而言
那么它的导数是一个连续函数
所以F(x)是一个C(1)类的函数
实际上我们这一部分
把我们的这个定理的几个结论
实际上同时都证出来了
从这两个定理上我们也可以看出来
变上限积分的光滑性
比原来的函数的光滑性要好一些
这是我们讨论的变上限积分
现在我们再来看看其他变限积分
变下限的积分
同样我们可以把它
写出变下限的积分
f(t)dt
我把这个变下限的积分叫做G(x)
条件是一样的
只要f是在(a,b)这个区间上
是一个可积函数就行
那么这个变下限积分
依然是根据定义来
依然是一个很好的
一个定义来的函数
那么对变下限积分来讲
我们可以发现
G(x)就等于从b到xf(t)dt
那么这样的话所有的性质
是不就都是一样了
变成了负号的变上限积分
我们了解它的性质
第一条性质
f如果是一个可积函数
一定可以比做
G是一个连续函数
f如果是一个连续函数
一定可以推出
G是一个C1类的函数
而且我们还可以知道G(x)
如果f是一个连续函数
G(x)作为C1类函数
它的导数就等于负的f(x)
变下限积分
我们再来看看所谓的变限积分求导数
这个导数的法则就是一个函数
如果是一个变上限积分
求导数之后实际上来讲
就是被积函数把上限放上去
如果说是一个变下限积分来讲
就是一个被积函数
把这个x放进去之后
在前面添一个负号
那么这就是变下限积分
所以在这个意义上来讲
变下限积分可以把它转化成为变上限积分
变下限积分所有的问题跟变上限积分一样
-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
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--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
--第五章 导数应用--第四节 思考与练习
-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