积分中值定理

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~ 积分中值定理揭示了函数在区间上的重要性质,其核心在于连续性和积分关系。首先,积分第一中值定理告诉我们,如果函数f在闭区间[a, b]上连续,那么必存在至少一点c,使得函数在该区间上的积分f(c)(b-a)成立。这一原理可以进一步推广,即当f与g在[a, b]上都连续且g保持不变号时,它们的乘积在区间上的积分也有类似的中值对应,即存在某点c,使得(fg)的积分等于f(c)乘以g在[a, b]上的积分。

积分第二中值定理则针对可积函数f和特定的单调函数g,有其独特的形式。如果g在[a, b]上递减且非负,那么至少存在一点c,使得(fg)在[a, b]上的积分等于g(a)乘以f在[a, c]上的积分。若g递增且非负,那么类似地,存在点d,使得(fg)的积分等于g(b)乘以f在[d, b]上的积分。这些定理为我们提供了计算积分时的切入点,尤其是结合单调性简化积分的问题。

最后,若函数f在[a, b]上可积,并且g为单调函数,那么可以推论出存在点c,使得(fg)的积分等于g(a)乘以f在[a, c]的积分和g(b)乘以f在[c, b]的积分之和。要深入了解这些定理的证明,可以参考华东师范大学数学系编写的《数学分析》一书,其217页和222页会详细讲解这些内容。


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