Предположим, что на [a,b] определена функция n частей и запишем сумму которая именуется интегральной.
О: Под определенным интегралом (о.и.) от функции и от выбора
Обозначение: Числа f(x) именуют интегрируемой (по Риману) на [a,b].
Т. существования: При условии, что[a,b].
В соответствии с определением о.и. отметим, что интеграл имеет зависимость от вида f(x), пределов a и b, однако не зависит от символа обозначения переменной x, иначе выражаясь
Св-ва определенного интеграла
Используя определение предела интегральных сумм, получаем следующие свойства определенного интеграла:
1) Если f(x) и g(x) , - произвольные числа, то функция и справедливо равенство:
2) Если f(x) , то
3) Если f(x) и c , то f(x) , f(x) и справедливо равенство:
4) Если f(x) , и b>a, то справедливо неравенство:
5) Если f(x) и g(x) , и b>a, то справедливо неравенство:
6) Если f(x) и , , b>a, то выполняются неравенства:
7) Если f(x) , то , такое, что выполняется равенство:
Интегрирование подстановкой и по частям в опред интеграле
Интегрирование подстановкой
Теорема. Если
То
Пусть F(x) есть первообразная для f(x) на отрезке [a;b],
Интегрирование по частям
Теорема: если ф-ция u=u(x) имеют непрерывные производные на отрезке [a;b],то имеет место формула
Теорема о производной от интеграла по переменному верхнему пределу.
Если в определенном интеграле изменять верхний предел b, то будет меняться и значение интеграла, то есть интеграл будет функцией верхнего предела.
Обозначим верхний предел x, а переменную интегрирования, чтобы не смешивать ее с верхним пределом, обозначим t. Таким образом, интеграл с переменным верхним пределом является функцией от x: Имеет место теорема: производная интеграла с переменным верхним пределом от непрерывной функции равна подынтегральной функции, в которой переменная интегрирования заменена верхним пределом:
Доказательство. По определению производной
где
[первый интеграл представим в виде суммы двух интегралов, пользуясь свойством аддитивности]=
[по теореме о среднем]= где Тогда следует из определения непрерывной функци, т.к. при
Таким образом, Это значит, что интеграл с переменным верхним пределом является первообразной для функции f(x).
9. Формула Ньютона – Лейбница.
Сравнивая две формулы для площади криволинейной трапеции, приходим к следующему заключению: если F (x) - первообразная функции f (x) на отрезке [ a, b ], то
формула справедлива для любой функции f (x), непрерывной на отрезке [ a, b ].
Геометрические приложения определенных интегралов