高等数学(五)-定积分

1. 定积分的概念与性质

  • 设函数$f(x)$在$[a, b]$上有界,在$[a, b]$中任意插入若干个分点$a = x_0 < x_1 < \cdots < x_n = b$,把区间$[a, b]$分成n个小区间$[x_0, x_1], [x_1, x_2], \cdots, [x_{n-1}, x_n]$,各个小区间的长度依次为$\Delta x_1 = x_1 - x_0, \cdots, \Delta x_n = x_n - x_{n-1}$,在每个小区间$[x_{i - 1}, x_i]$上任取一点$\psi_i$($x_{i - 1} \leq \psi_i \leq x_i$),作函数值$f(\psi_i)$与小区间长度$\Delta x_i$的面积$f(\psi_i)\Delta x_i (i = 1, 2, \cdots, n)$,并作出和$S = \sum_{i = 1}^{n}f(\psi_i)\Delta x_i$。记$\lambda = \max\{\Delta x_1, \cdots, \Delta x_n\}$,如果当$\lambda\to 0$时,这和的极限总存在,且与闭区间$[a, b]$的分法及点$\psi_i$的取法无关,那么称这个极限I为函数$f(x)$在区间$[a, b]$上的定积分(简称积分),记作$\int_a^b f(x)dx$,即$\int_a^b f(x)dx = I = \lim_{\lambda\to 0}\sum_{i = 1}^n f(\psi_i)\Delta x_i$,其中$f(x)$叫做被积函数,$f(x)dx$叫做被积表达式,x叫做积分变量,a叫做积分下限,b叫做积分上限,$[a, b]$叫做积分区间
  • 设$f(x)$在区间$[a, b]$上连续,则$f(x)$在$[a, b]$上可积
  • 设$f(x)$在区间$[a, b]$上有界,且只有有限个间断点,则$f(x)$在$[a, b]$上可积