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习题课: 第五章
积分与极限
利用定积分求极限
积分的极限
含定积分的不等式
含定积分的中值问题, 零点问题
定积分的计算与几何应用
利用定积分求极限
定积分是和式极限 (Darboux 和). 因此求某个表达式的极限, 若能将
表达式写成某可积函数的 Darboux 和, 则极限值等于该函数的积分.
( )
1 π 2π (n − 1)π
例如, 习题 5-1, B-4: lim sin + sin + ···+ sin .
n→∞ n n n n
积分的极限
当极限的表达式中含有定积分时, 我们把这种极限称为积分的极限.
对这类极限, 充分运用积分的各种特性与运算法则, 有时也可转化为
某函数的积分或 Riemann 和的极限, 从而转化为新的定积分.
∫ π
2
1. 求极限 lim n
sin xdx .
n→∞ 0
2. 习题 5-4, A-12: 设 f ∈ C[a, +∞) , 且 f (a) = 0,
∫x ]
1 [
求 lim f (t + h) −f (t) dt.
h→0 h a
+
3. 设f ′ ∈ R [a, b] , 对每个 n ∈ Z , 记
n ( ) ∫ b
∑ b − a b − a
An = f a + i · − f (x)dx .
n n
i=1 a
证明: lim nA = b − a f[ (b) −f (a)]
n .
n→∞ 2
含定积分的不等式
有些函数虽然可积, 但原函数不能用初等函数的有限形式表示, 无法
应用 N-L 公式, 只能用其它方法对积分值进行估计, 或近似计算. 另
一种情况是, 被积函数没有明确给出, 只知道它的结构或某些性质,
希望对积分值给出某种估计.
例如, 习题 5-2: A-5; B-2; B-4.
常用方法
1. 定积分性质 4. 引进辅助函数 (变限积分),
2. N-L 公式 由单调性判定
3. 分部积分 5. 中值定理, Taylor 公式
∫x
1 ′
若f ∈ C [a, b], 则 f (x) =f (a) + f (t)dt, x ∈ [a, b].
a
下面两道题与习题 5-2, A-5 类似,
考虑定积分的性质 (单调性、积分中值定
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