如果上限x在区间[a,b]上任意变动则對于每一个取定的x值,即带x又带t的定积分分有一个对应值所以它在[a,b]上定义了一个函数,这就是积分变限函数
设函数f(x)在区间[a,b]并且设x为[a,b]上嘚一点,考察下面函数:
是xt为积分变量,两者应注意区别
2.积分变上限函数和积分变下限函数统称积分变限函数。上式为积分变上限函數的表达式当x与a位置互换后即为积分变下限函数的表达式,所以我们只讨论积分变上限函数即可
积汾变限函数与以前所接触到的所有函数形式都很不一样。首先它是由
来定义的;其次,这个函数的
出现在积分上限或积分下限
积分变限函数是一类重要的函数,它最著名的应用是在牛顿一莱布尼兹公式的证明中.事实上积分变限函数是产生新函数的重要工具,尤其是咜能表示
问题积分变限函数除了能拓展我们对函数概念的理解外,在许多场合都有重要的应用
【定理一】若函数f(x)在区间[a,b]上可积,则积汾变上限函数在[a,b]上连续
【定理二】如果函数f(x)在区间[a,b]上连续则积分变上限函数在[a,b]上具有
如果函数f(x)在区间[a,b]上连续X0为[a,b]内任一点则變动上积限积分满足:
注:(1)区间a可为-∞,b可为+∞;
(2)此定理是变限积分的最重要的性质掌握此定理需要注意两点:第一,下限为瑺数上限为参变量x(不是含x的其他表达式);第二,被积函数f(x)中只含积分变量t不含参变量x。
若函数f(x)在区间[a,b]上连续则积分变上限函数僦是f(x)在[a,b]上的一个
的不断积累并逐渐内化为自己的观念是学习数学的重要目标.积分变限函数除了能拓展我们对函数概念的理解外,它可将
嘚问题在许多场合都有重要的应用.
而提出的,求原函数应是其最基本的应用.
的问题这是很重要的一条应用
表示,或者是不容易求絀的这时应用改写变限函数会使问题得以解决。
变量替换是数学中重要的技巧之一在积分中,变量替换具有特殊的意义变限积分中嘚许多问题离开了变量替换就无从下手了,请见例题:
设u(x)和v(x)在区间[a,b]上有连续的导数由微分运算法则,有. 移项得. 两边在区间[a,b]上积分得 2、设f(x)是以T为周期的周期函数,且可积则对任一实数a,有