主要内容
积分学
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, prime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。
从 g, prime, equals, f 的图像中推断出 g
这是 f 的图像。
假设 g, left parenthesis, x, right parenthesis, equals, integral, start subscript, 0, end subscript, start superscript, x, end superscript, f, left parenthesis, t, right parenthesis, d, t。如若按这种定义,则 g 为 f 的不定积分。在微分学中我们将其写作 g, prime, equals, f。因为 f 是 g 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 在 open bracket, 0, ,, 10, close bracket 区间上为正数, 因此 g 在此区间必递增。
此外, f 在 x, equals, 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。
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 在 open bracket, minus, 2, ,, 5, close bracket 的区间上递增,我们知道 g 在该区间是下凹的。由于 f 在 open bracket, 5, ,, 13, close bracket 的区间递减,因此我们知道 g 在该区间是下凹的。 g 在 x, equals, 5 处的凹度产生变化, 因此它在那有一个拐点。
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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, equals, integral, start subscript, a, end subscript, start superscript, x, end superscript, f, left parenthesis, t, right parenthesis, d, t为…… |
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正plus | 递增\nearrow |
负 minus | 递减 \searrow |
递增\nearrow | 上凹\cup |
递减 \searrow | 下凹\cap |
符号变换 / 越过x轴 | 极值点 |
极值点 | 拐点 |