面积与微积分基本定理
P.6-29
範例 3 求定積分
求定積分 1(4t 1)2 dt,並畫出此積分所代表面 0 積的區域。
第六章 積分與其應用
P.6-29
範例 3 求定積分 (解)
1 (4t
1)2
dt
1
1(4t 1)2 dt
同時乘除以4
0
40
1 4
(4t
1)3 3
1
0
求反導數
1 4
53 3 Nhomakorabea
1 3
應用微積分基本定理
31
化簡
3
此區域的圖形如圖 6.10 所示。
第六章 積分與其應用
P.6-29
範例 3 求定積分 (解)
第六章 積分與其應用
P.6-29 圖6.10
檢查站 3
求 1(2t 3)3 dt。 0
範例 1 求定積分值 (解)
第六章 積分與其應用
P.6-26 圖6.6
檢查站 1
3
以幾何的面積公式來求定積分 0 4xdx,並以簡圖
來驗證答案。
第六章 積分與其應用
P.6-26
微積分基本定理
函數 A(x) 為圖 6.7 中陰影區域的面積。欲知 A 和 f 的關係,可令 x 的增加量為 Δx,則面積的 增加量為 ΔA,再令 f(m) 和 f(M) 分別代表 f 在閉 區間 [x, x + Δx] 的極小值與極大值。
第六章 積分與其應用
P.6-29 圖6.9
檢查站 2
求 x 軸與函數圖形f(x) = x2 + 1,2 ≤ x ≤ 3所圍 成區域的面積。
第六章 積分與其應用
P.6-29
學習提示
在求定積分時,很容易就將正負號弄錯,建議 將反導數的積分上下限標示在不同的括號中, 如上例所示。
第六章 積分與其應用
則是一個數。
b
a f (x)dx
第六章 積分與其應用
P.6-28
範例 2 以微積分基本定理求面積
求 x 軸與函數圖形 f(x) = x2 - 1,1 ≤ x ≤ 2 所圍 成區域的面積。
第六章 積分與其應用
P.6-29
範例 2 以微積分基本定理求面積(解)
如圖 6.9 所示,在區間 1 ≤ x ≤ 2,f(x) ≥ 0。故可 用定積分來表示該區域的面積,再用微積分基
6.4 面積與微積分基本定理
6.4 面積與微積分基本定理
學習目標 求定積分值。 利用微積分基本定理求定積分值。 利用定積分求解邊際分析的問題。 求函數在閉區間的平均值。 利用偶函數與奇函數的性質求定積分。 求年金。
第六章 積分與其應用
P.6-26
面積與定積分
在幾何學中,面積為定義某個閉區間尺寸的數 字,簡單的形狀,像是矩形、三角形和圓形, 都有面積公式。
第六章 積分與其應用
P.6-26
面積與定積分
本節將學習以微積分來計算不規則形狀的面積 ,如圖 6.5 中區域R 的面積
第六章 積分與其應用
P.6-26
面積與定積分
第六章 積分與其應用
P.6-26 圖6.5
範例 1 求定積分值
2
求定積分 2xdx。 0
第六章 積分與其應用
P.6-26
本定理即可求得此面積。
面積 2 (x2 1)dx 1
x3 2
3
x 1
定積分的定義 求反導數
23 3
2
13
3
1
應用微積分基本定理
4
化簡
3
所以,該區域的面積為
4 3
平方單位。
第六章 積分與其應用
P.6-29
範例 2 以微積分基本定理求面積(解)
範例 1 求定積分值 (解)
此定積分代表圖形 f(x) = 2x、x 軸與直線 x = 2 所圍成區域的面積,如圖 6.6 所示。這區域的形 狀為三角形,高為 4 且底為 2。
2 2xdx 1 (底)(高)
0
2
1 (2)(4) 4 2
三角形的面積公式 化簡
第六章 積分與其應用
P.6-26
第六章 積分與其應用
P.6-27
微積分基本定理
依圖 6.8,可建立下列的不等式。
f (m)x A f (M )x
參見圖6.8
f (m)x A f (M )x x
lim f (m) lim A lim f (M )
x0
x0 x x0
f (x) A(x) f (x)
b
a f (x)dx F (b) F (a)
其中 F 為 f 的反導數。請注意,定積分不一定 代表面積,它可以是負數、零或正數。
第六章 積分與其應用
P.6-28
微積分基本定理
第六章 積分與其應用
P.6-28
學習提示
請確實了解不定積分與定積分的差異。不定積 分
f (x)dx
表示一個函數族,每個成員都是 f 的反導數,然 而定積分
第六章 積分與其應用
P.6-29
範例 4 求定積分
求下列定積分。
a. 3 e2xdt 0
P.6-27
微積分基本定理
第六章 積分與其應用
P.6-27
學習提示
微積分基本定理的介紹有兩種方式:一種以面 積函數,如上所示; 另一種則利用加總的程序 ,參見附錄。
第六章 積分與其應用
P.6-27
微積分基本定理
第六章 積分與其應用
P.6-28
微積分基本定理
在微積分基本定理的推導過程中,假設 f 在閉區 間 [a, b] 為非負值,則定積分就是面積。如今, 這個定理可放寬定義,使得函數f 在閉區間 [a, b] 可部分或全部為負值。更具體的說,若 f 為 在閉區間 [a, b] 的任一連續函數,則從 a 到 b 的 定積分可記為
(x) = F (x)-F (a),即
b
A(b) a f (x)dx f (b) F (a)
由上面的方程式可知,若能找到 f 的反導數,即
可利用該反導數來計算定積分
b
a
f
(x)dx,此結果
稱為微積分基本定理 (Fundamental Theorem of
Calculus)。
第六章 積分與其應用
每項除以x 每項取極限 A( x)導數的定義
第六章 積分與其應用
P.6-27
微積分基本定理
第六章 積分與其應用
P.6-27 圖6.8
微積分基本定理
故 f (x) = A (x) 和 A(x) = F (x) + C,其中 F (x) = f (x) 。因為 A (a) = 0,可得 C =- F (a),所以 A