定义
存在原函数
如果函数f(x)在区间Ⅰ上连续,那么在区间Ⅰ上存在可导函数F(x),使得对任一x ∈Ⅰ都有F'(x)= f(x),即连续函数一定有原函数。
可积
如果f(x)在[a,b]上的定积分存在,那么就说f(x)在[a,b]上可积.
差别
可以从定义看到,存在原函数是导数的性质,定积分存在是定积分的性质。
但是这类题目一出我就头蒙,不知道从何下手,关键在于满足什么条件能推出原函数或可积(一般题目也是这样考察的)
存在原函数条件
- 连续函数必存在原函数(不论开闭区间)
- 对于含有第一类间断点、无穷间断点的函数在包含该间断点的区间内必无原函数
- 对于含有振荡间断点的函数在包含该间断点的区间内可能有原函数;
可积条件
- 设f(x)在区间[a,b](闭区间)上连续,则f(x)在[a,b]上可积
- f(x)在[a,b]上有有限个第一类间断点,则f(x)可积
- f(x)在[a,b]上有界,且只有有限个间断点(什么类型都可以),则f(x)可积。
- 如果f(x)在区间[a,b]上无界,则f(x)在[a,b]上必不可积.
点2很有意思,可积竟然允许存在第一类间断点?实际上再看一遍可积的定义,只要区间上积分存在即可积,那么第一类间断点并不影响定积分(即面积)
小总结
- 原函数看有无第一类间断点
- 可积看是否有界,是否有限个第一类间断点
关于可积和原函数之前的联系
可积和原函数之间的联系经常用变上限积分函数结合考察,因为观察变上限函数的形式本质上也是定积分只不过上限是x,而且若f(x)连续,则F(x)还一定是f(x)的一个原函数。
但之前我有一个疑问就是我写出这个形式:
那他不肯定是f(x)的一个原函数吗?
这是很容易犯的错误,其实F(x)是f(x)的原函数要看F的导数是否等于f(x),充分必要条件是:f(x)连续,所以只有说f(x)连续时,才能说F(x)是f(x)的一个原函数
且只有当f(x)可积,F才连续!!!!
例题
好题
好题
做上题目时,先看下图中的理论。②说的是压根不可积,所以N-L形式压根不能出现。③④可以通过求极限发现有界,且有有限个间断点,说明可积。但拿③来说你写出N-L形式说明你认定了在(0,π)区间上的原函数就是它(有√2那坨),然而很明显π/2是可去间断点,在(0,π)区间上必然不存在原函数。正确的应该是在(0,π/2)和(π/2,π)上分别用N-L(原函数仍然是那一坨)。
Comments | 2 条评论
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