曾 靜,程珍珍,耿立剛
(重慶工商大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院,重慶400067)
設(shè)f(x)是定義在[a,b]上的一個(gè)連續(xù)函數(shù),I是一定數(shù).若任意給定的ε>0,存在σ>0,對(duì)任意的分法a=x0<x1< … <xn-1<xn=b,不論點(diǎn) ξi在小區(qū)間[xi-1,xi]中如何選取,只要 λ =max{Δx1,Δx2,…,Δxn}< δ,就有< ε,則稱 I是 f(x)在[a,b]上的定積分[1],記為
值得注意的是定積分的值只與被積函數(shù)和積分區(qū)間有關(guān),與區(qū)間的劃分方法以及點(diǎn)ξi的選取方法無(wú)關(guān)[2].正因?yàn)檫@個(gè)特性,在劃分區(qū)間以及選取點(diǎn)ξi時(shí),選取一些特殊而恰當(dāng)?shù)姆绞?,可以幫助求解一些關(guān)于定積分的證明以及一些復(fù)雜的求極限問(wèn)題[3].
在定積分定義的區(qū)間劃分方式中,選擇等分區(qū)間,選取點(diǎn)ξi時(shí),選擇小區(qū)間的一個(gè)端點(diǎn),可以幫助求解一些關(guān)于定積分的證明題.
例 1 求證若 f(x)∈R[0,1],f(x)≥a >0,則
證明 取Pn為區(qū)間[0,1]的一個(gè)劃分,},它將[0,1]劃分成n個(gè)等份小區(qū)間,故每個(gè)小區(qū)間的長(zhǎng)度都是,區(qū)間長(zhǎng)度最大值為λ=要使 λ →0,則n →∞.在區(qū)間[xi-1,xi]中選取點(diǎn) ξi=xi,則有
定積分是通過(guò)極限定義的,反過(guò)來(lái)一些求極限的問(wèn)題也常常通過(guò)定積分來(lái)求解.求解過(guò)程中,也常常利用定積分定義中區(qū)間劃分及點(diǎn)ξi選取的任意性這一特性.
在定積分的學(xué)習(xí)過(guò)程中,充分理解和掌握定積分定義中區(qū)間的劃分方法、以及點(diǎn)ξi的選取方法與定積分值無(wú)關(guān)這一特性,將有助于證明一些關(guān)于定積分的復(fù)雜證明題.同時(shí),逆向思考極限與定積分定義之間關(guān)系,有利于求解一些復(fù)雜的求極限問(wèn)題.總之,在學(xué)習(xí)新概念的時(shí)候,必須深刻理解新概念的精髓和本質(zhì),這樣才能做到活學(xué)活用.
[1]歐陽(yáng)光中,朱學(xué)炎,金福臨,陳傳璋.數(shù)學(xué)分析[M].3版.北京:高等教育出版社,2007
[2]鄧樂(lè)斌.數(shù)學(xué)分析的理論、方法與技巧[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2005
[3]李煥榮,宋證遠(yuǎn).關(guān)于復(fù)合型數(shù)值求積公式的幾點(diǎn)注記[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,29(3):51-54