曾 静,程珍珍,耿立刚
(重庆工商大学数学与统计学院,重庆400067)
设f(x)是定义在[a,b]上的一个连续函数,I是一定数.若任意给定的ε>0,存在σ>0,对任意的分法a=x0<x1< … <xn-1<xn=b,不论点 ξi在小区间[xi-1,xi]中如何选取,只要 λ =max{Δx1,Δx2,…,Δxn}< δ,就有< ε,则称 I是 f(x)在[a,b]上的定积分[1],记为
值得注意的是定积分的值只与被积函数和积分区间有关,与区间的划分方法以及点ξi的选取方法无关[2].正因为这个特性,在划分区间以及选取点ξi时,选取一些特殊而恰当的方式,可以帮助求解一些关于定积分的证明以及一些复杂的求极限问题[3].
在定积分定义的区间划分方式中,选择等分区间,选取点ξi时,选择小区间的一个端点,可以帮助求解一些关于定积分的证明题.
例 1 求证若 f(x)∈R[0,1],f(x)≥a >0,则
证明 取Pn为区间[0,1]的一个划分,},它将[0,1]划分成n个等份小区间,故每个小区间的长度都是,区间长度最大值为λ=要使 λ →0,则n →∞.在区间[xi-1,xi]中选取点 ξi=xi,则有
定积分是通过极限定义的,反过来一些求极限的问题也常常通过定积分来求解.求解过程中,也常常利用定积分定义中区间划分及点ξi选取的任意性这一特性.
在定积分的学习过程中,充分理解和掌握定积分定义中区间的划分方法、以及点ξi的选取方法与定积分值无关这一特性,将有助于证明一些关于定积分的复杂证明题.同时,逆向思考极限与定积分定义之间关系,有利于求解一些复杂的求极限问题.总之,在学习新概念的时候,必须深刻理解新概念的精髓和本质,这样才能做到活学活用.
[1]欧阳光中,朱学炎,金福临,陈传璋.数学分析[M].3版.北京:高等教育出版社,2007
[2]邓乐斌.数学分析的理论、方法与技巧[M].武汉:华中科技大学出版社,2005
[3]李焕荣,宋证远.关于复合型数值求积公式的几点注记[J].重庆工商大学学报:自然科学版,2012,29(3):51-54