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高等数学:第五章 定积分(2) 定积分的性质 中值定理

时间:2018-09-02 01:41:46

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高等数学:第五章 定积分(2) 定积分的性质 中值定理

§5.2 定积分的性质、中值定理

规定:

1、时,

2、时,

这两条规定的意义较直观。

当时,曲边梯形退缩成一段线, 故其面积应该为零;

当时,区间所对应的分点成为

相应的小区间的长度 。

此时,相对于,的符号应相反。

声明:在下面的讨论中, 对积分上下限的大小均不加以限制,并假定各性质中所列出的定积分均存在。

【性质一】函数的和(差)的定积分等于它们的定积分的和(差)。

即:

证明:

显然,性质一对于任意有限个函数也是成立的。

【性质二】被积函数的常数因子可以提到积分号外面。

即: ( 是常数因子 )

证明:

性质三】如果将积分区间分成两部分, 则在整个区间上定积分等于这两个区间上定积分之和。

即: ( * )

这一性质的几何意义十分明显。如图,曲边梯形的面积有:

此性质表明,定积分对于积分区间具有可加性。其实,无论三个数的相对位置如何,等式( * )总是成立的。

例如:当时, 有

性质四】如果在区间上,,则。

性质五】如果在区间上,,则 。

据定积分几何意义,它是一个曲边梯形真正的面积值,故它应为非负的。

【推论一】如果在区间上,,则

事实上, 由 , 据性质五性质一

【推论二】

证明

由推论一有:

即:

性质六】设及分别是函数在区间上的最大值及最小值,

证明:

这一性质可用来估计定积分值的范围,它也具有鲜明的几何意义。

性质七】(定积分的中值定理)

如果函数在闭区间上连续, 则在上至少存在一点,

使得

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