2. 函数和、差、积、商的微分法则
(C为常数)
1. 由基本导数公式可得基本微分公式,书中168页的表要背下来。
3.设 ,则
例16 设下列函数可导,求它们的导数
(1) (2)
(3)
解 (1)
(2)
例17 设 可导,且 ,求
解
例18 已知 ,求
解 , , ,
所以
例19 设 是可导的偶函数,证明: 是奇函数。
证明 :因 是偶函数,
等号两边对 求导, ,即
所以 是奇函数。
此结论也可用导数的定义证明。
2.设 ,则
1.设 ,则
(1)
2. 当积分上限的函数是复合函数时,有
更一般的有
例1 (1) , 则: =
(2) ,则:
(4) ,则:
(5)设 ,求:
此题中 为函数的自变量, 为定积分的积分变量,因而是两个函数乘积的形式
由求导法则
=
= +
(6) =0(因定积分的结果为一常数,故导数为零)
(7)设 是方程 所确定的函数,求
解 利用隐函数求导法则和变限积分求导法则有
则 =
例2 设 ,求 。
例3 设 为连续函数,(1)若 ,则 ______ ,
___ 。 (2)
例4 求
解 这是 型不定式,用罗必塔法则
定理 (牛顿--莱公式)如果函数 是连续函数 在区间
上的一个原函数,则
此公式表明:一个连续函数在区间 上的定积分等于它的任一个原函数在该区间上的增量,此公式也称为微积分基本公式。
例5
解 原式
例6
例7 求
解 利用定积分的可加性分段积分,
= + =2
例8
解 被积函数是分段函数,分段点 在积分区间 内,
= + =1/4
例9
注意: 是分段函数
1. 由原函数的定义知, 是连续函数 的一个原函数,因此,此公式 揭示了定积分与原函数之间的联系。
3. 规定
时 ,
在 上 时, 表示曲线 、两条直线 、 与 轴所围成的曲边梯形的面积;
在 上 时, 表示曲线 、两条直线 、 与 轴所围成的曲边梯形的面积(此时,曲边梯形在 轴的下方);
例1 利用定积分的几何意义写出下列积分值
(1) (三角形面积) (2) (半圆面积)
设 可积
性质1
性质2
性质3 (定积分对区间的可加性) 对任何三个不同的数 ,有
性质4
性质5 如果在区间 上, ,则
推论
性质6 (定积分的估值) 设 M 及 m 分别是函数 在区间 上的最大值及最小值,则
性质7 (定积分中值定理)
如果函数 在区间 上连续,则在 上至少有一点 ,使 成立
例2 比较下面两个积分的大小
与
解 设 ,
在(0,1)内, 单调增
当 时,有 ,即
由性质5,
例3 估计积分 的值
解 只需求出 在区间 上的最大值、最小值即可。设 ,
,令 ,得 ,
所以,在区间 上
由性质6,
设 在区间 上连续, ,则定积分 一定存在, 当 在 上变动时,它构成了一个 的函数,称为 的变上限积分函数, 记作 即
定理 如果函数 在区间 上连续,则积分上限的函数 在 上具有导数,且导数是 ,即
说明:
2. 由定义可知,定积分的值只与被积函数和积分区间有关,而与积分变量无关,所以
1. 如果(*)式右边极限存在,称 在区间 可积,下面两类函数在区间 可积,(1) 在区间 上连续,则 在 可积。(2) 在区间 上有界且只有有限个间断点,则 在 上可积。