漫步微积分二十七

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漫步微积分二十七

2024-07-12 21:06:48| 来源: 网络整理| 查看: 265

我们继续讨论我们要解决的问题。 y=f(x) 是定义在闭区间 a≤x≤b 上的非负函数,如图1所示。我们如何计算阴影部分(即图像下方, x 轴上方以及垂直直线x=a,x=b共同围成的部分)面积呢?

这里写图片描述 图1}

像这里提到的闭区间会经常出现在我们的讨论中,所以我们用更简短的符号 [a,b] 表示。此外,我们研究的大多数函数都是连续的。这意味着:从直观的角度来看,图像由一片组成,没有隙缝或洞;更确切地说, [a,b] 上的每个点 c ,一定满足

limx→cf(x)=f(c)

这种函数具有几个基本属性:它是有界的,也就是说存在常数 K 使得区间[a,b]上的所有 x 都满足f(x)≤K;存在最大和最小值,也就是说图像有最高和最低点。

回到图1,符合在 [a,b] 上函数 y=f(x) 连续。我们如何找出阴影区域的面积呢?考虑区域的性质,即只要上边是曲线,那么通过狭小的矩形可以逼近出近似值。

n 是一个正整数,区间[a,b]分割成相等的 n 个子区间。将每个子区间作为底,构建一个曲线下方最高的矩形。所有这些长方形面积的总和为用sn表示。和的面积近似等于图形的面积, n 越大就越相似,或等价地,区间[a,b] 被分成更多更小的子区间。最后,通过求出 sn 的极限值得出图像面积的准确值:

area of region=limn→∞sn(1)

这个过程的效果如图2,矩形越细,它的数目就越多。

现在我们引入一些合适的符号更准确的描述这个想法。

这里写图片描述 图2

依然是, n 是一个正整数,区间[a,b]分割成相等的 n 个子区间,在区间内插入n−1个间隔点 x1,x2,…,xn−1 。如果用 a 表示x0, b 表示xn,那么这些自区间的端点是

a=x0


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