关于积分上限函数的性质和应用
论文作者:
指导老师:
专 业:信息与计算科学 本科专科:本科 年 级:2011级 提交日期:2012年5月31 日
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目录
一、上限函数的定义与性质 ........................................................................................................... 5 二、 积分上限函数的应用 ............................................................................................................. 7
2.1 积分上限函数在单调性的应用 ....................................................................................... 7 2.2 证明方程根的应用 ........................................................................................................... 8 2.3 积分上限函数在证明不等式题中的应用 ..................................................................... 9 2.4 积分上限函数在证明恒等式题中的应用 ..................................................................... 10 2.5在求导中的应用 .............................................................................................................. 11 2.6在极值中的应用 .............................................................................................................. 12 2.7在求原函数中的应用 ...................................................................................................... 14 2.8求解函数方程 .................................................................................................................. 14 2.9证明积分中值定理 .......................................................................................................... 15 2.10上限函数在重积分上的应用 ........................................................................................ 16 2.11上限函数在函数关系中的应用 .................................................................................... 16 结束语 ............................................................................................................................................ 17 致谢 ................................................................................................................................................ 17 参考文献......................................................................................................................................... 17
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摘要:积分上限函数是积分学中一类具有特殊形式的函数,对积分上限函数的性质进行研
究,并用于解决一些微积分问题,还得到了比较好的结论。本文利用积分上限函数的性质讨论一些特殊函数的求导数、求极限、求单调性、求解函数方程、在函数关系上的应用、在连续性方面的应用、证明方程根的应用、在计算重积分上的应用、证明不等式、证明中值定理。
关键词:积分上限函数;性质;积分
一、上限函数的定义与性质
设函数(fx)在区间[a,b]连续,则(fx)在[a,b]上可积,对任意的x∈[a,b],则
?xaf(t)dt存在,即这个积分是上限x的函数。由于积分与变元素采用的记号无关,这个积分也常记作
?
xaf(x)dx。将这个函数记作Φ(x)=
?xaf(t)dt。
定理1 、若函数f?x?在区间?a,b?连续,则积分上限函数
??x???f?t?dt
ax在?a,b?有连续的导数,且???x??f?x?, 即积分上限函数??x?是被积函数f?x?的一个原函数。
证明:设?x??a,b?,取?x,使?x?x??a,b?则有
??????x?x????x???x??xaf?t?dt??f?t?dt??axx??xxf?t?dt
已知函数f?x?在闭区间连续,则由积分中值定理,至少存在一点c,使
?f?t?dt=f?c?(b?a)
ab取c?x???x??a,b?,(0???1) 则??????x?x????x??f?x???x??x,或又由函数f?x?在?a,b?的连续性,有
???x?x????x??f?x???x?
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