定积分存在条件!

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定积分存在的条件~

定积分是积分的一种,是函数f(x)在区间[a,b]上的积分和的极限。这里应注意定积分与不定积分之间的关系:若定积分存在,则它是一个具体的数值(曲边梯形的面积),而不定积分是一个函数表达式,它们仅仅在数学上有一个计算关系(牛顿-莱布尼茨公式),其它一点关系都没有!一个函数,可以存在不定积分,而不存在定积分,也可以存在定积分,而不存在不定积分。一个连续函数,一定存在定积分和不定积分;若只有有限个间断点,则定积分存在;若有跳跃间断点,则原函数一定不存在,即不定积分一定不存在。
不定积分(Indefinite integral)

即已知导数求原函数。若F′(x)=f(x),那么[F(x)+C]′=f(x).(C∈R C为常数).也就是说,把f(x)积分,不一定能得到F(x),因为F(x)+C的导数也是f(x)(C是任意常数)。所以f(x)积分的结果有无数个,是不确定的。我们一律用F(x)+C代替,这就称为不定积分。即如果一个导数有原函数,那么它就有无

限多个原函数。

定积分 (definite integral)

定积分就是求函数f(X)在区间[a,b]中的图像包围的面积。即由 y=0,x=a,x=b,y=f(X)所围成图形的面积。这个图形称为曲边梯形,特例是曲边三角形。

定义
设函数f(x) 在区间[a,b]上连续,将区间[a,b]分成n个子区间[x0,x1], (x1,x2], (x2,x3], …, (xn-1,xn],其中x0=a,xn=b。可知各区间的长度依次是:△x1=x1-x0,在每个子区间(xi-1,xi]中任取一点ξi(1,2,...,n),作和式

。该和式叫做积分和,设λ=max{△x1, △x2, …, △xn}(即λ是最大的区间长度),如果当λ→0时,积分和的极限存在,则这个极限叫做函数f(x) 在区间[a,b]的定积分,记为

,并称函数f(x)在区间[a,b]上可积。

其中:a叫做积分下限,b叫做积分上限,区间[a, b]叫做积分区间,函数f(x)叫做被积函数,x叫做积分变量,f(x)dx 叫做被积表达式,∫ 叫做积分号。

之所以称其为定积分,是因为它积分后得出的值是确定的,是一个常数, 而不是一个函数。

根据上述定义,若函数f(x)在区间[a,b]上可积分,则有n等分的特殊分法:


特别注意,根据上述表达式有,当[a,b]区间恰好为[0,1]区间时,则[0,1]区间积分表达式为:

我们平时使用的积分核心思想,是通过无限逼近来确定这个积分值。同时请注意,如果被积函数f(x)取负值,则相应的面积值S亦取负值。
这种积分称为:黎曼积分。我们学习的都是黎曼积分。你所理解的Dirichlel(狄利克雷)函数有界却积分不存在是在黎曼积分的前提下。但是在更广的勒贝格积分里可不是这样的结果了。
这部分理论已经大大超出了非数学专业的要求。是更深层次函数积分的定义。

不知道你接触过留数没有,特别是留数定理,这样的问题实际上是一种积分的类型,名称叫Dirichlel积分。这个问题和椭圆积分又有很密切的联系。留数定理在解决这种积分问题时的威力不小!
分析下Dirichlel函数,这个函数有一个很重要的性质,就是在任何区间内黎曼不可积;在单位区间 [0,1] 上勒贝格可积,且勒贝格积分值为 0(且任意区间(a,b),以及R上甚至任何R的可测子集上(区间不论开闭和是否有限)上的勒贝格积分值为0 )。
这个函数处处不连续。不仅仅体现在有理数点不连续。因为R积分不存在。L积分存在且为0。
L积分按照值域划分,R积分按照定义域划分区间,此函数R积分的划分任意小的区间都含有取0和取1的情况。但是L积分里取1的点可以用一个长度和充分小的区间族覆盖上,也就是说用一个长度和充分小的区间族覆盖,即测度为零。
直观上理解,一个是横着积,另外一个是竖着积。

定积分存在的充分条件:函数有界 且有有限个间断点,函数连续,函数单调有界。

若F′(x)=f(x),那么[F(x)+C]′=f(x)。(C∈RC为常数)。也就是说,把f(x)积分,不一定能得到F(x),因为F(x)+C的导数也是f(x)(C是任意常数)。所以f(x)积分的结果有无数个,是不确定的。

黎曼积分

定积分的正式名称是黎曼积分。用黎曼自己的话来说,就是把直角坐标系上的函数的图象用平行于y轴的直线把其分割成无数个矩形,然后把某个区间[a,b]上的矩形累加起来,所得到的就是这个函数的图象在区间[a,b]的面积。实际上,定积分的上下限就是区间的两个端点a,b。

以上内容参考:百度百科-定积分



定积分存在必要条件是 函数有界
定积分存在的充分条件
1.函数有界 且有有限个间断点(除无穷间断点)
2.函数连续
3.函数单调有界

黎曼可积的Lebesgue定理:(这个定理给出了充要条件,我记得不是很清楚了,你可以查一下)f在除至多可数的间断点外连续

定积分存在的充要条件



当然符合,要的话可以给你贴出证明


定积分存在条件!视频

相关评论:
  • 19685677733如何理解定积分存在的充要条件
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    卢纯燕这个函数处处不连续。不仅仅体现在有理数点不连续。因为R积分不存在。L积分存在且为0。L积分按照值域划分,R积分按照定义域划分区间,此函数R积分的划分任意小的区间都含有取0和取1的情况。但是L积分里取1的点可以用一个长度和充分小的区间族覆盖上,也就是说用一个长度和充分小的区间族覆盖,即...

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