MIT_单变量微积分_18

1.微积分第二基本定理

均值定理:
ΔF=F(b)−F(a),Δx=b−aΔF=∫abf(x)dx(FTC1)ΔFΔx=1b−a∫abf(x)dx,相等于将f平分。ΔF=Avg(F′)⋅Δx≤(maxF′)Δx(minF′)Δx≤ΔF=F′(c)Δx(MVT)≤(maxF′)Δx\Delta F=F(b)-F(a),\Delta x = b- a\\ \Delta F= \int_a^bf(x)dx(FTC1)\\ \frac{\Delta F}{\Delta x}=\frac{1}{b-a}\int_a^bf(x)dx,相等于将f平分。\\ \Delta F=Avg(F')\cdot\Delta x \leq(maxF')\Delta x\\ (minF')\Delta x \leq \Delta F=F'(c)\Delta x(MVT) \leq (maxF')\Delta xΔF=F(b)F(a),Δx=baΔF=abf(x)dx(FTC1)ΔxΔF=ba1abf(x)dx,fΔF=Avg(F)Δx(maxF)Δx(minF)ΔxΔF=F(c)Δx(MVT)(maxF)Δx

Ex:F′(x)=1x+1,F(0)=1F&#x27;(x)=\frac{1}{x+1},F(0)=1F(x)=x+11,F(0)=1,由均值定理推断可知:A&lt;F(4)&lt;BA&lt;F(4)&lt;BA<F(4)<B,A和BA和BAB分别等于多少?
F(4)−F(0)=F′(C)∗(4−0)=1c+1⋅411+4=45≤1c+1⋅4≤4=11+0⋅495≤F(4)≤5F(4)-F(0)=F&#x27;(C)*(4-0)=\frac{1}{c+1} \cdot 4\\ \frac{1}{1+4}=\frac{4}{5} \leq \frac{1}{c+1} \cdot 4 \leq 4= \frac{1}{1+0} \cdot 4\\ \frac{9}{5} \leq F(4) \leq5F(4)F(0)=F(C)(40)=c+1141+41=54c+1144=1+01459F(4)5

  • 解释-FTC1:
    F(4)−F(0)=∫0411+xdx&lt;∫04dx=4F(4)-F(0)=\int_0^4\frac{1}{1+x}dx &lt;\int_0^4dx=4F(4)F(0)=041+x1dx<04dx=4
    F(4)−F(0)=∫0411+xdx&gt;∫0415dx=45F(4)-F(0)=\int_0^4\frac{1}{1+x}dx &gt; \int_0^4\frac{1}{5}dx=\frac{4}{5}F(4)F(0)=041+x1dx>0451dx=54
    几何意义:下黎曼和&lt;黎曼和&lt;上黎曼和下黎曼和&lt;黎曼和&lt;上黎曼和<<
    在这里插入图片描述
    FTC2:已知函数fff是连续的,G(x)=∫axf(t)dt(a≤t≤x),G′(x)=f(x),G(x)可解出方程G(x)=\int _a^xf(t)dt(a\leq t \leq x),G&#x27;(x)=f(x),G(x)可解出方程G(x)=axf(t)dt(atx),G(x)=f(x),G(x)
    {y′=fy(a)=0\left\{\begin{matrix} y&#x27;=f&amp; \\ y(a)=0&amp; \end{matrix}\right. {y=fy(a)=0
    Ex:ddx∫1xdtt2=1x2\frac{d}{dx}\int_1^x\frac{dt}{t^2}=\frac{1}{x^2}dxd1xt2dt=x21
    在这里插入图片描述
    ΔG≈Δxf(x)\Delta G\approx \Delta xf(x)ΔGΔxf(x)
    lim⁡Δx→0ΔGΔx=f(x)\lim_{\Delta x\to 0}{\frac{\Delta G}{\Delta x}}=f(x)limΔx0ΔxΔG=f(x)

FTC1 证明:
F′=f,假设f连续G(x)=∫axf(t)dt由FTC2⇒G′(x)=f(x)F′(x)=G′(x)⇒F(x)=G(x)+CF(b)−F(a)=(G(b)+C)−(G(a)+C)=G(b)−G(a)=∫abf(x)dx−0F&#x27;=f,假设f连续\\ G(x)=\int_a^xf(t)dt\\ 由FTC2 \Rightarrow G&#x27;(x)=f(x)\\ F&#x27;(x)=G&#x27;(x) \Rightarrow F(x)=G(x) +C\\ F(b)-F(a)=(G(b)+C)-(G(a)+C)\\ =G(b)-G(a)\\ =\int_a^bf(x)dx-0F=f,fG(x)=axf(t)dtFTC2G(x)=f(x)F(x)=G(x)F(x)=G(x)+CF(b)F(a)=(G(b)+C)(G(a)+C)=G(b)G(a)=abf(x)dx0

Ex:L′(x)=1x,L(1)=0,L(x)=∫1xdttL&#x27;(x)=\frac{1}{x},L(1)=0,L(x)=\int_1^x\frac{dt}{t}L(x)=x1,L(1)=0,L(x)=1xtdt

Ex:
新函数:y′=e−x2,y(0)=0,F(x)=∫0xe−t2dty&#x27;=e^{-x^2},y(0)=0,F(x)=\int_0^xe^{-t^2}dty=ex2,y(0)=0,F(x)=0xet2dt
如图所示:时钟函数。y=e−x2y=e^{-x^2}y=ex2
在这里插入图片描述

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值