专题1 ---- 利用定积分定义求极限
对于满足如下条件的极限,可以考虑采用利用定积分定义求极限的方法:
①是n 时的极限
n
②极限运算中含有连加符号
i 1
在定积分的定义中,我们把区间[a,b]平均分成n个小区间
b a
我们当然可以平均分割),那么每个小区间的长度为—a
成无数个小区间,但是在任意分割的前提下,不能用n 来表示把区间分割成无数个小区间,这里的原因我是理解的,但是不好表述,你清楚结论就行了)
n lim0 f(a .b a、b a i )- n n
表示把区间分割成无数个小区间,所以这里是
n
lim f (a
n
i 1
baba
i )-
n n
b
f (x) dx ,
a
而不是
(定积分的定义中是任意分割区间[a,b],
(即定义中的x),这n个小区间分别为
r b a、「b a b a n r
[a, a ] , [a ,a 2 ] , [a n n n
b a b a _ [a (n 2) ,a (n 1) ],
n n [a (n
n
_ b a
2 ,a n
b a
3山],…,
n
1),b],在定义中每个小区间上任意取的i我们n
致取为每个小区间的右端点i a(也可以取左端点i a (i 1)),那么定义中
左端点时i) x i就变为 f (a i-
a) b a n
n
,那么lim
n
n
f(a
i 1
b
a f (X)dX。
n
lim f (a
n
i 1
(i
baba b
忖匚a®)
注意:定积分的定义中0表示的意思是把区间分割为无线个小区间(n也表示把区间分割
,当分割方式为均等分割时,n 就
f (x)dx。
如f(x)在区间[0,1]上的积分可以表示为1f(x)dx lim 1 ° f (-)
0 n n i 1 n i取每个小区间的右端
1
点,或者o f (x)dx
lim1n
n n i 1
心)
n i
取每个小区间的左端点。
举例:求lim
n
分析:函数f (x)x3在区间[0,1]上的定积分的定义可以表示为1x3dx
lim
n
1 i 3
-(―)3(这里i取
n n
的是每个小区间的右端点)1x3dx
lim
n
丄(丄)3
n n
lim
n
.3
厶。
所以
4
n
n lim
n
i 1 \3dx
x4
4 |0
对于这个考点的考法应该不会很深(这个方法经常在数学竞赛中用到),给出的极限应该可以化为某个函数在区间[0,1]上的定积分,基于此,遇到这类题时,一定要把给出的极限化为如下形式:
lim n
i f(-) 1lim
1 n n n n i 1
f ()或者lim
n "
7 f(」)hm
n
i 1 n n n n
i 1
f(」),只要化为以上的几种n
形式, 那么给出的极限就是函数f(x)在区间[0,1]上的积分,
即
1
o f (x)dx lim -lim
n n
f(-) lim 丄 fC 】)
i 1 n n i 1 n n
-lim
n n
心)
n。