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定积分证明题例题_第二十天(20 11 27):积分中值定理

时间:2021-07-11 09:33:09

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定积分证明题例题_第二十天(20 11 27):积分中值定理

之前我们讲述了一大堆的积分技巧:

槿灵兮:第十九天(20,11,26):无理代数分式的积分法​

今天我们过渡一下下,开始涉及一点积分的证明题~

我首先想介绍两个基本的定理,可能有些学高数的小伙伴没见过:

积分平均值定理:

如果函数

在闭区间 连续, 在 不变号,并且 在 闭区间 是可积的,则在 上存在一点 ,使得下式成立:

特别地, 当

,有:

积分第一中值定理:

.

证明:因为

在 不变号,不妨设 .

由函数

在闭区间 连续可知:在区间 存在最大值 和最小值 .

则有:

在等式两边同时乘以

,得到: .

同时取积分,得:

若 ,那么 ,上述结论显然成立。 若 ,那么 ,

因为

在闭区间 连续,由介值定理: ,使得

即:

.

关于它的推广:

积分第一中值定理有几种推广形式?​

定积分第二中值定理(貌似知乎上涉及到它的内容很少?):

设函数

在 上可积, 在 上单调,则存在 , 使得: .

证明:令

.

首先需要证明,若函数

在 内可积分,则 在此区间内为一连续函数。

设:

,则:

在 上不变号,则由积分第一中值定理知,在 上至少存在一点 ,使得: .

于是,有:

刚刚看到了一张很有利于理解的图:

如果想进一步理解的话可以看@御龙在天S 的回答:

怎样比较直观的理解积分第二中值定理?感觉教科书上的不太好理解​

*关于积分不等式的应用:

更多的例题在之后涉及到积分不等式的时候我们会看到~

码字不易,望大家多多支持~

Give me space, time, and logarithms, and I will create a universe. ——

祝君好运~

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