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主要内容

解释变限积分函数的内涵

我们可以用原函数的知识, 将"基于微积分的推理" 应用到函数的反导数的性质的证明中.
在微分中,我们根据一个函数的导数f的信息来推导函数的性质。在积分中,我们不讨论函数及其导数,而是讨论函数及其不定积分

g=f 的图像中推断出 g

这是 f 的图像。
函数f被绘制。 x轴从负2到14。该图是向下开口的U形曲线。 曲线从第3象限开始,通过(0,0)向上移动到(5,5)的相对最大值,通过(10,0)向下移动,并在第4象限结束。
假设 g(x)=0xf(t)dt。如若按这种定义,则 gf 的不定积分。在微分学中我们将其写作 g=f。因为 fg 的导数,我们可以用类似于微分学的方法推导出 g 的性质。
例如, f[010] 区间上为正数, 因此 g 在此区间必递增。
图中函数f的曲线在x-轴之上,在 x-轴的2个零交点0 和 10 之间,f标记为正值,g 正在递增。
此外, fx=10 时符号产生变化,因此 g 在那里必须有一个极值。由于 f 从正数变为负数, 因此该点必须是最大点。
函数 f 图象的x-轴交点是10,标注为g是相对最大值。 在x-轴下面曲线的两个区域,在x-轴交点是0在左侧,与x-轴交点是10在右侧,f 被标记为负值,g 正在递减。
上列示例给我们显示了如何可以推断 g 的递增或递减的区间以及其相对极值。我们还可以解释 g 的凹度。由于 f[25] 的区间上递增,我们知道 g 在该区间是下凹的。由于 f[513] 的区间递减,因此我们知道 g 在该区间是下凹的。 gx=5 处的凹度产生变化, 因此它在那有一个拐点。
函数f的图象中有相对最大值标记为g,有一个拐点。 最大值左侧的曲线区域被标记: f 正在递增,g 是上凹。 最大值右侧的曲线区域被标记:f 正递减,g是下凹。
问题1
这是f的图像
g(x)=0xf(t)dt
基于微积分定理,关于 g(5,10) 上凹的适当理论是:
选出正确答案:

问题2
这是f的图像
g(x)=0xf(t)dt
关于 gx=8 有相对极小值的一个适当的基于微积分的理论是:
选出正确答案:

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重要的是,不要混淆相关函数与其不定积分的性质。很多疑惑的学生都做出过各种各样的错误推论,比如说不定积分是正的,因为函数在增加 (实际上是相反的) 之类的。
该表总结了函数的性质与其不定积分之间的所有关系。
当函数f为……当不定积分g=axf(t)dt为……
+递增
递减
递增上凹
递减 下凹
符号变换 / 越过x极值点
极值点拐点
挑战题
这是f的图像
g(x)=0xf(t)dt
关于 g[7,12] 为正的一个适当的基于微积分的理论是:
选出正确答案:

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