定積分的幾何意義為什麼表示面積,為什麼被積函式所圍成的面積等於原函式兩點之差

2021-05-11 08:22:28 字數 7658 閱讀 9172

1樓:老虎二哥

答:從定積分的定義去理解:

它是一個極限,你看一下這個極限是怎麼來的,就是把你積分的區間分成n份,然後在每個區間內任意取f(x)(看圖,它相當於矩形的寬),然後用這個f(x)乘以這個區間的長度(看圖,它相當於矩形的長,只不過是與該曲線和x軸圍城的面積近似),最後把整個n份(也就是n個矩形的面積)加起來,不就是得到了整個積分割槽間上的與原曲邊和x軸圍城的面積的近似值,最後就是取極限將n趨向無窮,那麼這樣就表示面積了。

2樓:匿名使用者

因為導數可以看作原函式在每個點的「差」,積分可以看作是求和,所以當你對導函式去積分就相當於把各個點作的「差」又加起來了,最後的結果就是原函式在兩頭的差了。可以用人上樓梯的過程進行類比。

為什麼不定積分的幾何意義是曲線 而定積分的幾何意義是面積?

3樓:失落的記憶

簡單點說,不定積分就是面積函式;定積分就是對應的面積函式的函式值(但它由兩個自變數決定)。

這個「不定積分的幾何意義是曲線」裡的曲線就是面積函式的影象(曲線簇)。

4樓:匿名使用者

不定積分求得只是原函式,定積分求的是一個原函式的兩個值之差,是個數值

5樓:

因為不定積分相當於一個函式,它求導就是被積分函式,一個函式的幾何意義當然是曲線;而定積分函式是一個確定的值,它的幾何意義即表示積分割槽間與被積函式圍成的面積之和。

為什麼定積分求面積就是導數的原函式區間差?

6樓:千歲

導函式是原函式在任意點的斜率構成的函式。

本質上就是△ y/△ x構成的。

對導函式求面積就相當於n個高為△ y/△ x,寬為△ x的矩形的面積的和。

也就成了n個△ y的和。

n個△ y的和到了原函式裡就成了y的差值。

所以本質上對導函式求面積就是求原函式的差值。當然,會有一些限制之類的。

外加,需要數學證明。

證明高數書上有。

定積分求面積不懂的話,估計導數和導函式也不不太懂吧。。。

說白了,全都是極限思想的運用。

7樓:奧七馬

基本原理求導不是有a趨向b時,f(b)-f(a)/b-a可以等於a點斜率嗎?當a趨向b時,f(b)-f(a)=f*(a)(b-a)這裡先擱置一會。

來看看另一條函式g(x)

現在曲線g(x)以下有很多又矩形組成棒子拼滿了我將要求的面積,首先我們設矩形貼x軸部分的寬為xn-xn-1,高為g(xn)【注意這裡我是把矩形靠左的邊做高,有些是用矩形中分做高】,那麼矩形面積為(xn-xn-1)(gxn),再把一個個矩形都加起來,就是(x1-x0)(gx1)+(x2-x1)g(x2)+...(xk-xk-1)g(xk)

我現在告訴你其實

g(x)為f(x)的導數

所以從我一開始講的基本原理合並得出以下結論:g(x1)(x1-x0)=f*(x0)f(x1-x0)=f(x1)-f(x0)

,x1為上限,x0為下限

再詳細一步推導:

由合併後的關係來看有人可能只看出一個小矩形的面積,因為我用了x0-x1,那正好來個求和吧,顯得更全面清晰,對f(xn-1)-f(xn)x0到x3來求和

下面你會發現有會有這樣的情況,懶得打括號了...

(fx1-fx0)+(fx2-fx1)+(fx3-fx2)=fx3-fx0

因為我說gx=f*x

所以gx的積分就是fx,那麼如果下限到上限是0到3,就會有以上結果,所以導數的原函式的差=定積分所求面積。

大概思想就是這樣吧,我沒學高數,這是聽一個老師說的,我覺得這想法挺直觀才拿出來的。

8樓:匿名使用者

用定積分的幾何意義,及牛頓萊布尼茨公式,可得。

9樓:匿名使用者

y=f(x)的一個原函式y=g(x),則有dg(x)/dx=df(x)

求y=f(x)在區間[a,b]的面積,微分dx,df(x)

對所有dxdf(x)積分就是y=f(x)在區間上的面積,為∫[a,b]dxdf(x)=∫[a,b]dg(x)=g(b)-g(a)

10樓:西域牛仔王

請檢視牛頓-萊布尼茲公式 。

11樓:匿名使用者

請看最開始高等數學書上定積分的引用部分

就是用來處理函式一段區間內的面積的

具體請看網頁連結

12樓:匿名使用者

牛頓 —萊布尼茨公式

13樓:匿名使用者

這就是牛頓-萊布尼茨公式啊

書上都有證明的

你沒學過嗎

14樓:匿名使用者

定積分除以區間(a到b)的實際意義為原函式區間斜率的平均值,而原函式的差除以區間(a到b)的實際意義也是原函式區間斜率的平均值,即兩個式子表示的意義是一樣的

為什麼定積分的幾何意義是面積

15樓:匿名使用者

∫ydx y的意義是長度 x的意義是長度 積分的意義當然是面積 類似∑yxi

經過牛頓萊布尼茨公式計算過後,得到的值憑什麼是a-b段函式圍起來的面積 這個問題可以這樣理解:設常數c<a<b 使a為變數,那麼ca段的面積s1是y的原函式中的一個(各階導數相同則函式相同) 同樣使b為變數 cb段面積s2也是y的一個原函式 而且s1和s2形式相同(任意a=b時,s1=s2)

因此ab段面積=s2-s1=f(b)-f(a)

16樓:冰海飄星

因為它是將曲線與某一座標軸分成若干個小矩形面積的和,根據定積分的定義再結合書上的例題就可以知道了,其實在高中只要記住你說的哪一點就行了,高考時一般就讓你求這個,不會太難

17樓:仉茂貢茗雪

1 當f(x)大於等於0時

積分表示的是x軸上方的曲邊梯形面積

2 則相反3如果

在區間內有正負值

則x軸上方面積為正下方為負

當被積函式有正有負的時候, 定積分的幾何意義是什麼????怎麼求被積函式所圍的面積?是分開求嗎?

18樓:忽然想到

既然要求求面積,就要分開求。積分是一種演算法工具,當有正負時,它只會抵消,它就是個演算法工具,,,,

19樓:黑白

意義嘛,就是沒什麼意義。所謂的幾何意義都是幫助初學者理解的。。。面積當然都是正的塞~~但是積分的時候如果函式的影象在y軸下面,積分的結果就是負的,但是如果是純的數學計算的時候不用正負分開,如果是代表了具體的物理意義就要是情況而定。

定積分的幾何意義是什麼

20樓:angela韓雪倩

定積分的幾何意義是被積函式與座標軸圍成的面積,x軸之上部分為正,x軸之下部分為負,根據cosx在[0, 2π]區間的影象可知,正負面積相等,因此其代數和等於0。

定積分是積分的一種,是函式f(x)在區間[a,b]上的積分和的極限。

這裡應注意定積分與不定積分之間的關係:若定積分存在,則它是一個具體的數值(曲邊梯形的面積),而不定積分是一個函式表示式,它們僅僅在數學上有一個計算關係(牛頓-萊布尼茨公式),其它一點關係都沒有!

一個函式,可以存在不定積分,而不存在定積分;也可以存在定積分,而不存在不定積分。一個連續函式,一定存在定積分和不定積分;若只有有限個間斷點,則定積分存在;若有跳躍間斷點,則原函式一定不存在,即不定積分一定不存在。

21樓:yzwb我愛我家

定積分的幾何意義就是求函式f(x)在區間[a,b]中圖線下包圍的面積。即由y=0,x=a,x=b,y=f(x)所圍成圖形的面積。

具體如下圖所示:

22樓:雅默幽寒

如果對一個函式f(x)在a~b的範圍內進行定積分

則其幾何意義是該函式曲線與x=a,x=b,y=0這三條直線所夾的區域的面積,其中在x軸上方的部分的面積為正值,反之,面積為負值

23樓:浪子索隆

高中數學之定積分以及微積分的學習

24樓:匿名使用者

幾何意義不太好說,其實說幾何,就是圖形,二維或者三圍,就是求面積,或者體積

積分的幾何意義是面積,可通過求原函式來算,為什麼可通過原函式算,這個結果怎麼推到的呀,書上無過程

25樓:匿名使用者

定積分的幾何意義不是面積。

定積分的幾何意義是面積的代數和。

定積分可通過求原函式來算,

這個結果見於【微積分基本公式】,

也叫【牛頓—萊布尼茨公式】。

該公式定理的證明書上有。

為什麼定積分等於函式面積,坐等高手解答

26樓:江淮一楠

微積分的兩大部分是微分與積分。一元函式情況下,求微分實際上是求一個已知函式的導數,而積分是已知一個函式的導數,求原函式。所以,微分與積分互為逆運算。

分劃的引數趨於零時的極限,叫做這個函式在這個閉區間上的定積分。

不定積分:即已知導數求原函式。若f′(x)=f(x),那麼[f(x)+c]′=f(x).

(c∈r).也就是說,把f(x)積分,不一定能得到f(x),因為f(x)+c的導數也是f(x)(c是任意常數)。所以f(x)積分的結果有無數個,是不確定的。

我們一律用f(x)+c代替,這就稱為不定積分。即如果一個導數有原函式,那麼它就有無限多個原函式。

定積分 (definite integral):定積分就是求函式f(x)在區間[a,b]中圖線下包圍的面積。即由 y=0,x=a,x=b,y=f(x)所圍成圖形的面積。

這個圖形稱為曲邊梯形,特例是曲邊三角形。

定積分2定義

設函式f(x) 在區間[a,b]上連續,將區間[a,b]分成n個子區間[a,x0],(x0,x1],(x1,x2],…,(xi,b],可知各區間的長度依次是:△x1=x0-a,△x2=x1-x0,…,△xi=b-xi.在每個子區間(xi-1,xi)任取一點ξi(i=1,2,…,n),作和式(見右下圖),設λ=max(即λ屬於最大的區間長度),則當λ→0時,該和式無限接近於某個常數,這個常數叫做函式f(x) 在區間[a,b]的定積分,記為(見右下圖):

其中:a叫做積分下限,b叫做積分上限,區間[a,b]叫做積分割槽間,函式f(x) 叫做被積函式,x 叫做積分變數,f(x)dx 叫做被積表示式,∫ 叫做積分號。

之所以稱其為定積,定積分是因為它積分後得出的值是確定的,是一個數, 而不是一個函式。

3黎曼積分:定積分的正式名稱是黎曼積分。用黎曼自己的話來說,就是把直角座標系上的函式的圖象用平行於y軸的直線把其分割成無數個矩形,然後把某個區間[a,b]上的矩形累加起來,所得到的就是這個函式的圖象在區間[a,b]的面積。

實際上,定積分的上下限就是區間的兩個端點a,b.

我們可以看到,定積分的本質是把圖象無限細分,再累加起來,而積分的本質是求一個函式的原函式。它們看起來沒有任何的聯絡,那麼為什麼定積分要寫成積分的形式呢?

4分點問題:定積分是把函式在某個區間上的圖象[a,b]分成n份,用平行於y軸的直線把其分割成無數個矩形,再求當n→+∞時所有這些矩形面積的和。習慣上,我們用等差級數分點,即相鄰兩端點的間距δx是相等的。

但是必須指出,即使δx不相等,積分值仍然相同。我們假設這些「矩形面積和」s=f(x1)δx1+f(x2)δx2+……f[x(n-1)]δx(n-1),那麼當n→+∞時,δx的最大值趨於0,所以所有的δx趨於0,所以s仍然趨於積分值.

利用這個規律,在我們瞭解牛頓-萊布尼茲公式之前,我們便可以對某些函式進行積分。例如我們可以證明對於函式f(x)=x^k(k∈q,k≠-1),有f(x)dx=(b^(k+1)-a^(k+1))/(k+1)。

我們選擇等比級數來分點,令公比q=n^√(b/a),則b/a=q^n,b=aq^n。令分點x0=a,x1=aq,x2=aq^2……xn=aq^n=b,因為f(xj)=xj^k=a^k*q^jk,且δxj=x(j+1)-xj=aq^(j+1)-aq^j 那麼「矩形面積和」

sn=a^k*(aq-a)+a^k*q^k*(aq^2-aq)+a^k*q^2k*(aq^3-aq^2)+……+a^k*q^(n-1)k*[aq^n-aq^(n-1)]

提出a^k*(aq-a),則

sn=a^(k+1)*(q-1)*[1+q^(k+1)+q^2(k+1)+……q^(n-1)(k+1)]

利用等比級數公式,得到

sn=(q-1)/(q^(k+1)-1)*(b^(k+1)-a^(k+1))=(b^(k+1)-a^(k+1))/n

其中n=(q^(k+1)-1)/(q-1),設k=u/v(u,v∈z),令q^(1/v)=s,則

n=(s^(k+1)v-1)/(s^v-1)=(s^u+v-1)/(s^v-1)=((s^(u+v)-1)/(s-1))/((s^v-1)/(s-1))

令n增加,則s,q都趨於1,因而n的極限為(u+v)/v=u/v+1=k+1.

5性質①:常數可以提到積分號前。

性質②:代數和的積分等於積分的代數和。

③:定積分的可加性:如果積分割槽間[a,b]被c分為兩個

子區間[a,c]與(c,b]則有(見右圖)

④risch 演算法

⑤如果在區間[a,b]上,f(x)≥0,則f(x)dx≥0

6常用演算法

換元法(1)f(x)∈c([a,b]);

(2)x=ψ(t)在[α,β]上單值、可導;

(3)當α≤t≤β時,a≤ψ(t)≤b,且ψ(α)=a,ψ(β)=b,

則f(x)dx=f(ψ(t))ψ′(t)dt

分部積分法

設u=u(x),v=(x)均在區間[a,b]上可導,且u′,v′∈r([a,b]),則有分部積分公式

uv′dx= uvvu′dx

7基本定理

定積分與不定積分看起來風馬牛不相及,但是由於一個

數學上重要的理論的支撐,使得它們有了本質的密切關係。把一個圖形無限細分再累加,這似乎是不可能的事情,但是由於這個理論,可以轉化為計算積分。這個重要理論就是大名鼎鼎的牛頓-萊布尼茲公式,它的內容是:

如果f(x)是[a,b]上的連續函式,並且有f′(x)=f(x),那麼 f(x)dx=f(b)-f(a)

用文字表述為:一個定積分式的值,就是上限在原函式的值與下限在原函式的值的差。

正因為這個理論,揭示了積分與黎曼積分本質的聯絡,可見其在微積分學以至更高等的數學上的重要地位,因此,牛頓-萊布尼茲公式也被稱作微積分基本定理。

8應用1,解決求曲邊圖形的面積問題

例:求由拋物線y^2=4x與直線y=2x-4圍成的平

定積分的應用(4張)

面圖形d的面積s.

2,求變速直線運動的路程

做變速直線運動的物體經過的路程s,等於其速度函式v=v(t) (v(t)≥0)在時間區間[a,b]上的定積分。

3,變力做功

某物體在變力f=f(x)的作用下,在位移區間[a,b]上做的功等於f=f(x)在[a,b]上的定積分。(見圖冊「應用」)

9定理定理1:設f(x)在區間[a,b]上連續,則f(x)在[a,b]上可積。

定理2:設f(x)在區間[a,b]上有界,且只有有限個間斷點,則f(x)在[a,b]上可積。

定理3:設f(x)在區間[a,b]上單調,則f(x)在[a,b]上可積。

定積分的幾何意義。判斷定積分的正負

如果被積函式在積分割槽間總大於零,積分割槽間上限大於下限,則定積分為正,因為表示的是積分函式年在積分上下限間與x軸圍成的一個面積 如果被積函式在積分割槽間總小於零,積分割槽間上限大於下限,則定積分為負 定積分就是求函式f x 在區間 a,b 中圖線下包圍的面積。即y 0 x a x b y f x ...

利用定積分的幾何意義,不計算如何判斷定積分的正負

定積分就是求函式f x 在區間 a,b 中圖線下包圍的面積。即y 0 x a x b y f x 所包圍的面積。這個圖形稱為曲邊梯形。這個圖形 即函式與x軸所圍圖形 在x軸上方,則定積分為正值,反之則為負。定積分的幾何意義是曲線與x軸圍成的面積,在x軸下方為負,上方為正 怎樣利用定積分的幾何意義判斷...

利用定積分的幾何意義,求下列積分的值,謝謝啦,最好詳細點,不

第一題是y 1 x,是一個三角形,端點是 0,0 1,0 0,1 第二題是半圓,圓心是 2,0 半徑為2。x 1 2x 2直接積分就好 利用定積分的幾何意義,計算下列定積分 y 9 x x y 9 且y 9 x 0 所以是圓在x軸上方的部分 所以是半圓 且積分限 3到3,所以是整個半圓 半徑是3 所...