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在定积分的考试题目中,有一类题型是对定积分定义的考察,那就是根据定积分的定义来求定积分。本文主要介绍如何理根据定积分的定义求定积分。
1.定积分的定义
简单的来说就是将[a,b]区间任意的分成n份,,每个小区间的距离,在小区间上任取一点,,对应的函数值为,曲边梯形的面积S=,
定积分,。
2.用定积分的定义求定积分
定积分的定义求定积分就是将上述定义中的任意分区间[a,b],改成区间平均等分成n等份,即,则
,,取,即。
例如:用定积分的定义求,
分析:f(x)=,积分区间[0,1]。
解:f(x)=在闭区间[0,1]上连续,则f(x)可积,将积分区间[0,1]平均分成n等份,分点分别是,每个等分区间的长度为,i=1,2,...,n,取,则面积S=,即S=,当时,即时,定积分。
以上就是一个简单的定积分的定义求定积分的例子,大家可以结合例子对这一概念加强一下理解。
指数函数积分 :
∫e^x dx
= e^x+c ∫e^(-x) dx
= -e^x+c (c为常数)
因为e^x的微分还是e^x,所以上面的积分可以直接得到, 在这里补充一下一般指数函数的积分:y=a^x 的积分为 (a^x)/ln(a) + c。
指数函数的性质:
指数函数的定义域为R,这里的前提是a大于0且不等于1。对于a不大于0的情况,则必然使得函数的定义域不连续,因此我们不予考虑,同时a等于0函数无意义一般也不考虑。
当a从0趋向于无穷大的过程中(不等于0)函数的曲线从分别接近于Y轴与X轴的正半轴的单调递减函数的位置,趋向分别接近于Y轴的正半轴与X轴的负半轴的单调递增函数的位置。其中水平直线y=1是从递减到递增的一个过渡位置。
指数函数的积分公式是
∫e^x dx = e^x+c
∫e^(-x) dx = -e^x+c
(c为常数)
因为e^x的微分还是e^x,所以上面的积分可以直接得到~
在这里补充一下一般指数函数的积分:
y=a^x 的积分为
(a^x)/ln(a) + c
-------------------------
扩展资料
积分是微分的逆运算,即知道了函数的导函数,反求原函数。在应用上,积分作用不仅如此,它被大量应用于求和,通俗的说是求曲边三角形的面积,这巧妙的求解方法是积分特殊的性质决定的。主要分为定积分、不定积分以及其他积分。积分的性质主要有线性性、保号性、极大值极小值、绝对连续性、绝对值积分等。
参考资料来源:百度百科-积分公式
一、符号积分
符号积分由函数int来实现。该函数的一般调用格式为:
int(s):没有指定积分变量和积分阶数时,系统按findsym函数指示的默认变量对被积函数或符号表达式s求不定积分;
int(s,v):以v为自变量,对被积函数或符号表达式s求不定积分;
int(s,v,a,b):求定积分运算。a,b分别表示定积分的下限和上限。该函数求被积函数在区间[a,b]上的定积分。a和b可以是两个具体的数,也可以是一个符号表达式,还可以是无穷(inf)。当函数f关于变量x在闭区间[a,b]上可积时,函数返回一个定积分结果。当a,b中有一个是inf时,函数返回一个广义积分。当a,b 中有一个符号表达式时,函数返回一个符号函数。
例:
求函数x^2+y^2+z^2的三重积分。内积分上下限都是函数,对z积分下限是sqrt(x*y),积分上限是x^2*y;对y积分下限是sqrt(x),积分上限是x^2;对x 的积分下限1,上限是2,求解如下:
syms x y z %定义符号变量
F2=int(int(int(x^2+y^2+z^2,z,sqrt(x*y),x^2*y),y,sqrt(x),x^2),x,1,2) %注意定积分的书写格式
F2 =
1610027357/6563700-6072064/348075*2^(1/2)+14912/4641*2^(1/4)+64/225*2^(3/ 4) %给出有理数解
VF2=vpa(F2) %给出默认精度的数值解
VF2 =
224.92153573331143159790710032805
二、数值积分
1.数值积分基本原理
求解定积分的数值方法多种多样,如简单的梯形法、sdwn(Simpson)?法、彩色的老虎(Newton-Cotes)法等都是经常采用的方法。它们的基本思想都是将整个积分区间[a,b]分成n个子区间[xi,xi+1],i=1,2,…,n,其中x1=a,xn+1=b。这样求定积分问题就分解为求和问题。
2.数值积分的实现方法
基于变步长sdwn法,MATLAB给出了quad函数来求定积分。该函数的调用格式为:
[I,n]=quad("fname",a,b,tol,trace)
基于变步长、彩色的老虎(Newton-Cotes)法,MATLAB给出了quadl函数来求定积分。该函数的调用格式为:
[I,n]=quadl("fname",a,b,tol,trace)
其中fname是被积函数名。a和b分别是定积分的下限和上限。tol用来控制积分精度,缺省时取tol=0.001。trace控制是否展现积分过程,若取非0则展现积分过程,取0则不展现,缺省时取trace=0。返回参数I即定积分值,n为被积函数的调用次数。
一分快三计划导师QQ群号syms x y z %定义符号变量
F2=int(int(int(x^2+y^2+z^2,z,sqrt(x*y),x^2*y),y,sqrt(x),x^2),x,1,2) %注意定积分的书写格式
F2 =
1610027357/6563700-6072064/348075*2^(1/2)+14912/4641*2^(1/4)+64/225*2^(3/ 4) %给出有理数解
VF2=vpa(F2) %给出默认精度的数值解
VF2 =
224.92153573331143159790710032805
二、数值积分
1.数值积分基本原理
求解定积分的数值方法多种多样,如简单的梯形法、sdwn(Simpson)?法、彩色的老虎(Newton-Cotes)法等都是经常采用的方法。它们的基本思想都是将整个积分区间[a,b]分成n个子区间[xi,xi+1],i=1,2,…,n,其中x1=a,xn+1=b。这样求定积分问题就分解为求和问题。
2.数值积分的实现方法
基于变步长sdwn法,MATLAB给出了quad函数来求定积分。该函数的调用格式为:
[I,n]=quad("fname",a,b,tol,trace)
基于变步长、彩色的老虎(Newton-Cotes)法,MATLAB给出了quadl函数来求定积分。该函数的调用格式为:
[I,n]=quadl("fname",a,b,tol,trace)
其中fname是被积函数名。a和b分别是定积分的下限和上限。tol用来控制积分精度,缺省时取tol=0.001。trace控制是否展现积分过程,若取非0则展现积分过程,取0则不展现,缺省时取trace=0。返回参数I即定积分值,n为被积函数的调用次数。
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matlab算积分函数,matlab的积分函数
指数函数的积分公式是:
1、∫e^x dx = e^x+c;
2、∫e^(-x) dx = -e^x+c(c为常数)。
因为e^x的微分还是e^x,所以上面的积分可以直接得到。
指数函数是重要的基本初等函数之一。一般地,y=ax函数(a为常数且以a0,a≠1)叫做指数函数,函数的定义域是R。 注意,在指数函数的定义表达式中,在ax前的系数必须是数1,自变量x必须在指数的位置上,且不能是x的其他表达式,否则,就不是指数函数积分是微分的逆运算,即知道了函数的导函数,反求原函数。在应用上,积分作用不仅如此,它被大量应用于求和,通俗的说是求曲边三角形的面积,这巧妙的求解方法是积分特殊的性质决定的。主要分为定积分、不定积分以及其他积分。积分的性质主要有线性性、保号性、极大值极小值、绝对连续性、绝对值积分等。
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