第五章 一元函数积分学
5.1 原函数和不定积分的概念
一、原函数与不定积分的概念
定义:如果在区间I内,存在可导函数F(x)使都有F'(x)=f(x)或dF(x)=f(x)dx,那么函数F(x)就称为f(x)在区间I内原函数。
例:,sinx是cosx的原函数。
Lnx是在区间(0,+∞)内的原函数。
例:,sinx是cosx的原函数。
Lnx是在区间(0,+∞)内的原函数。
原函数存在定理:
如果函数f(x)在区间I内连续,那么在区间I内存在可导函数F(x),使,都有F'(x)=f(x)。
简言之:连续函数一定有原函数。
问题:(1)原函数是否唯一?
(2)若不唯一它们之间有什么联系?
例:(sinx)'=cosx (sinx+C)'=cosx
(C为任意常数)
关于原函数的说明:
(1)若F'(x)=f(x),则对于任意常数C,F(x)+C都是f(x)的原函数。
(2)若F(x)和G(x)都是f(x)的原函数,则F(x)-G(x)=C(C为任意常数)
证∵[F(x)-G(x)] '=F'(x)-G'(x)
=f(x)=f(x)=0
∴F(x)-G(x)=C(C幂函数求导公式表为任意常数)
如果函数f(x)在区间I内连续,那么在区间I内存在可导函数F(x),使,都有F'(x)=f(x)。
简言之:连续函数一定有原函数。
问题:(1)原函数是否唯一?
(2)若不唯一它们之间有什么联系?
例:(sinx)'=cosx (sinx+C)'=cosx
(C为任意常数)
关于原函数的说明:
(1)若F'(x)=f(x),则对于任意常数C,F(x)+C都是f(x)的原函数。
(2)若F(x)和G(x)都是f(x)的原函数,则F(x)-G(x)=C(C为任意常数)
证∵[F(x)-G(x)] '=F'(x)-G'(x)
=f(x)=f(x)=0
∴F(x)-G(x)=C(C幂函数求导公式表为任意常数)
不定积分的定义:
函数f(x)的全体原函数的集合称f(x)的不定积分,记为∫f(x)dx。
,其中∫为“积分号”,f(x)为被积函数,f(x)dx为被积表达式,C为任意常数。
函数f(x)的全体原函数的集合称f(x)的不定积分,记为∫f(x)dx。
,其中∫为“积分号”,f(x)为被积函数,f(x)dx为被积表达式,C为任意常数。
例:求。
【答疑编号11050101】
解:
例:求。
【答疑编号11050102】
解:
积分曲线
例 设曲线通过点(1,2),且其上任一点处的切线斜率等于这点横坐标的两倍,求此曲线方程。
【答疑编号11050103】
解:设曲线方程为y=f(x),
根据题意知
即f(x)是2x的一个原函数。
【答疑编号11050101】
解:
例:求。
【答疑编号11050102】
解:
积分曲线
例 设曲线通过点(1,2),且其上任一点处的切线斜率等于这点横坐标的两倍,求此曲线方程。
【答疑编号11050103】
解:设曲线方程为y=f(x),
根据题意知
即f(x)是2x的一个原函数。
由曲线通过点(1,2)
所求曲线方程为y =x2+1。
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