牛頓萊布尼茨公式是誰發現的(牛頓萊布尼茲公式)

導讀您好,肖大哥就為大家解答關于牛頓萊布尼茨公式是誰發現的,牛頓萊布尼茲公式相信很多小伙伴還不知道,現在讓我們一起來看看吧!1、若函數f(x...

您好,肖大哥就為大家解答關于牛頓萊布尼茨公式是誰發現的,牛頓萊布尼茲公式相信很多小伙伴還不知道,現在讓我們一起來看看吧!

1、若函數f(x)在[a,b]上連續,且存在原函數F(x),則f(x)在[a,b]上可積,且 b(上限)∫a(下限)f(x)dx=F(b)-F(a) 這即為牛頓-萊布尼茨公式。

2、 牛頓-萊布尼茨公式的意義就在于把不定積分與定積分聯系了起來,也讓定積分的運算有了一個完善、令人滿意的方法。

3、下面就是該公式的證明全過程: 我們知道,對函數f(x)于區間[a,b]上的定積分表達為: b(上限)∫a(下限)f(x)dx 現在我們把積分區間的上限作為一個變量,這樣我們就定義了一個新的函數: Φ(x)= x(上限)∫a(下限)f(x)dx 但是這里x出現了兩種意義,一是表示積分上限,二是表示被積函數的自變量,但定積分中被積函數的自變量取一個定值是沒意義的。

4、為了只表示積分上限的變動,我們把被積函數的自變量改成別的字母如t,這樣意義就非常清楚了: Φ(x)= x(上限)∫a(下限)f(t)dt 接下來我們就來研究這個函數Φ(x)的性質: 定義函數Φ(x)= x(上限)∫a(下限)f(t)dt,則Φ’(x)=f(x)。

5、 證明:讓函數Φ(x)獲得增量Δx,則對應的函數增量 ΔΦ=Φ(x+Δx)-Φ(x)=x+Δx(上限)∫a(下限)f(t)dt-x(上限)∫a(下限)f(t)dt 顯然,x+Δx(上限)∫a(下限)f(t)dt-x(上限)∫a(下限)f(t)dt=x+Δx(上限)∫x(下限)f(t)dt 而ΔΦ=x+Δx(上限)∫x(下限)f(t)dt=f(ξ)?Δx(ξ在x與x+Δx之間,可由定積分中的中值定理推得, 也可自己畫個圖,幾何意義是非常清楚的。

6、) 當Δx趨向于0也就是ΔΦ趨向于0時,ξ趨向于x,f(ξ)趨向于f(x),故有lim Δx→0 ΔΦ/Δx=f(x) 可見這也是導數的定義,所以最后得出Φ’(x)=f(x)。

7、 2、b(上限)∫a(下限)f(x)dx=F(b)-F(a),F(x)是f(x)的原函數。

8、 證明:我們已證得Φ’(x)=f(x),故Φ(x)+C=F(x) 但Φ(a)=0(積分區間變為[a,a],故面積為0),所以F(a)=C 于是有Φ(x)+F(a)=F(x),當x=b時,Φ(b)=F(b)-F(a), 而Φ(b)=b(上限)∫a(下限)f(t)dt,所以b(上限)∫a(下限)f(t)dt=F(b)-F(a) 把t再寫成x,就變成了開頭的公式,該公式就是牛頓-萊布尼茨公式。

本文就講到這里,希望大家會喜歡。

免責聲明:本文由用戶上傳,如有侵權請聯系刪除!