Определённый интеграл
Эта статья нуждается в переработке. |
Определённый интеграл — аддитивный монотонный функционал, заданный на множестве пар, первая компонента которых есть интегрируемая функция или функционал, а вторая — область в множестве задания этой функции (функционала)[1].
Содержание
1 Определение
2 Обозначения
3 Свойства
4 Геометрический смысл
5 Примеры вычислений
6 Примечания
7 Литература
Определение |
Пусть f(x){displaystyle f(x)} определена на отрезке [a;b]{displaystyle [a;b]}. Разобьём [a;b]{displaystyle [a;b]} на части несколькими произвольными точками: a=x0<x1<x2<…<xn=b{displaystyle a=x_{0}<x_{1}<x_{2}<ldots <x_{n}=b}.
Тогда говорят, что произведено разбиение R{displaystyle R} отрезка [a;b].{displaystyle [a;b].}
Далее выберем произвольную точку ξi∈[xi;xi+1]{displaystyle xi _{i}in [x_{i};x_{i+1}]}, i=0,n−1¯{displaystyle i={overline {0,n-1}}}.
Определённым интегралом от функции f(x){displaystyle f(x)} на отрезке [a;b]{displaystyle [a;b]}называется предел интегральных сумм при стремлении ранга
разбиения к нулю λR→0{displaystyle lambda _{R}rightarrow 0}, если он существует независимо от разбиения R{displaystyle R} и выбора точек ξi{displaystyle xi _{i}}, то есть
- ∫abf(x)dx=limΔx→0∑i=0n−1f(ξi)Δxi{displaystyle int limits _{a}^{b}f(x)dx=lim limits _{Delta xrightarrow 0}sum limits _{i=0}^{n-1}f(xi _{i})Delta x_{i}}
Если существует указанный предел, то функция f(x){displaystyle f(x)} называется интегрируемой на [a;b]{displaystyle [a;b]} по Риману.
Обозначения |
∫abf(x)dx{displaystyle int limits _{a}^{b}f(x)dx}
a{displaystyle a} — нижний предел.
b{displaystyle b} — верхний предел.
f(x){displaystyle f(x)} — подынтегральная функция.
Δxi{displaystyle Delta x_{i}} — длина частичного отрезка.
σR{displaystyle sigma _{R}} — интегральная сумма от функции f(x){displaystyle f(x)} на [a;b]{displaystyle [a;b]} соответствующей разбиению R{displaystyle R}.
λR=supΔxi{displaystyle lambda _{R}=sup {Delta x_{i}}} — максимальная из длин частичных отрезков.
Свойства |
Если функция f(x){displaystyle f(x)} интегрируема по Риману на [a;b]{displaystyle [a;b]}, то она ограничена на нем.
Геометрический смысл |
Определённый интеграл ∫abf(x)dx{displaystyle int limits _{a}^{b}f(x),dx} численно равен площади фигуры, ограниченной осью абсцисс, прямыми x=a{displaystyle x=a} и x=b{displaystyle x=b} и графиком функции f(x){displaystyle f(x)}.
Примеры вычислений |
Далее приведены примеры взятий определенных интегралов с помощью формулы Ньютона — Лейбница.
- ∫89x2dx=x33|89=7293−5123=2173=72,(3)≈72,3{displaystyle int limits _{8}^{9}x^{2},dx={frac {x^{3}}{3}}{Big |}_{8}^{9}={frac {729}{3}}-{frac {512}{3}}={frac {217}{3}}=72{,}(3)approx 72{,}3}
- ∫1bdxx=lnx|1b=lnb{displaystyle int limits _{1}^{b}{frac {dx}{x}}=ln x{Big |}_{1}^{b}=ln b}
- ∫142dxx=2lnx|14≈2,8{displaystyle int limits _{1}^{4}{frac {2dx}{x}}=2ln x{Big |}_{1}^{4}approx 2{,}8}
Примечания |
↑ Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
Литература |
Интеграл — статья из Большой советской энциклопедии.
Для улучшения этой статьи по математике желательно: |