数学分析 高等数学 微积分 英语课件 上海交通大学Chapter5a
微积分英文版课件
机动 目录 上页 下页 返回 结束
定理 . 原函数都在函数族
证: 1)
( C 为任意常数 ) 内 .
即
又知
[(x) F(x)] (x) F(x) f (x) f (x) 0
故
(x) F(x) C0 (C0 为某个常数)
即 (x) F(x) C0 属于函数族 F(x) C .
( k 为常数)
(2)
x dx
1
1
x
1
C
( 1)
(3)
dx x
ln
x
C
x 0时 ( ln x ) [ ln(x) ] 1
x
机动 目录 上页 下页 返回 结束
(4)
1
dx x
2
arctan
x
C
或 arccot x C
(5)
dx arcsin x C 1 x2
或 arccos x C
想到公式
1
d
u u
2
arctan u C
机动 目录 上页 下页 返回 结束
例. 求 解:
dx a 1 (ax)2
d
(
x a
)
1
(
x a
)2
想到
d u arcsinu C 1u2
f [(x)](x)dx f ((x))d(x)
(直接配元)
机动 目录 上页 下页 返回 结束
例4. 求 解:
例1. 求
解: 令 u ax b ,则 d u adx , 故
原式 = um 1 d u 1 1 um1 C a a m1
注: 当
时
机动 目录 上页 下页 返回 结束
2024版大学微积分课件(ppt版)
大学微积分课件(ppt 版)目录•微积分概述•极限与连续•导数与微分•积分学•微分方程•微积分在实际问题中的应用PART01微积分概述微积分的定义与发展微积分的定义微积分是研究函数的微分与积分的数学分支,微分研究函数在某一点的变化率,而积分则是研究函数在一定区间上的累积效应。
微积分的发展微积分起源于17世纪的物理学和几何学问题,经过牛顿、莱布尼兹等数学家的努力,逐渐发展成为一门独立的数学学科。
微积分的研究对象与意义研究对象微积分的研究对象是函数,包括一元函数和多元函数,主要研究函数的性质、图像、变化率以及函数间的相互关系等。
研究意义微积分在自然科学、工程技术、社会科学等领域有着广泛的应用,如求解物理问题、优化工程设计、分析经济数据等。
微积分的基本思想与方法基本思想微积分的基本思想是通过局部近似来研究函数的整体性质,即“以直代曲”、“以不变应万变”。
基本方法微积分的基本方法包括微分法和积分法。
微分法是通过求导数来研究函数的局部性质,如单调性、极值等;积分法则是通过求原函数来研究函数的整体性质,如面积、体积等。
PART02极限与连续极限的概念与性质01极限的定义:描述函数在某一点或无穷远处的变化趋势。
02极限的性质:唯一性、局部有界性、保号性、四则运算法则。
03无穷小量与无穷大量:定义、性质及比较。
极限的运算法则与存在准则极限的四则运算法则加法、减法、乘法、除法。
极限存在准则夹逼准则、单调有界准则。
连续函数的概念与性质连续函数的定义函数在某一点连续的定义及性质。
间断点及其分类第一类间断点(可去间断点、跳跃间断点)、第二类间断点。
连续函数的性质局部性质(局部有界性、局部保号性)、整体性质(有界性、最值定理、介值定理)。
连续函数的四则运算加法、减法、乘法、除法。
初等函数基本初等函数及其性质,初等函数的连续性。
复合函数的连续性复合函数连续性的判断及证明。
连续函数的运算与初等函数PART03导数与微分导数的概念与几何意义导数的定义导数的几何意义可导与连续的关系描述函数图像在某一点处的局部变化率。
数学分析高等数学微积分英语上海交通大学
Sol. (1) absolutely convergent (2) conditionally convergent
The ratio test
The ratio test
(1) If
lim an1 a n
n
L 1,
then an
n 1
is absolutely convergent.
converges or diverges.
n 1
(a 0)
Sol.
an
ln 1
a n
ln 1 ln a
e n
1 nln a
diverge for 0 a e
converge for a e
Alternating series
An alternating series is a series whose terms are
converge or both diverge.
(ii) when c=0, then the convergence of bn implies the convergence of an. (iii) when c , then the divergence of bn implies the
(ii) If bn is divergent and an bn for all n, then an is also
divergent.
1
Ex. Determine whether n1 2n 1 converges.
11 Sol. 2n 1 2n
So the series converges.
The comparison tests
Theorem Suppose that an and bn are series with positive terms, then
高等数学(微积分)ppt课件
目录•绪论•函数与极限•导数与微分•微分中值定理与导数的应用•不定积分与定积分•微分方程与级数绪论01020304古代数学算术、几何与代数的起源与发展中世纪数学数学与哲学的交织文艺复兴时期数学解析几何与微积分的萌芽现代数学抽象化、公理化与结构化的趋势数学的发展历程微积分的创立与意义01微积分的创立牛顿与莱布尼兹的贡献02微积分的意义解决现实问题的有力工具,推动科学技术的发展03微积分的应用领域物理学、工程学、经济学等高等数学的研究对象与内容研究对象01函数、极限、连续、微分、积分等基本概念与性质研究内容02一元函数微积分学、多元函数微积分学、常微分方程等高等数学与其他学科的联系03为其他数学分支提供基础,为其他学科提供数学工具函数与极限函数定义设$x$和$y$是两个变量,$D$是一个数集。
如果存在一种对应法则$f$,使得对于$D$中的每一个数$x$,在数集$M$中都有唯一确定的数$y$与之对应,则称$f$为定义在$D$上的函数,记作$y=f(x),x in D$。
函数的性质包括有界性、单调性、奇偶性、周期性等。
常见函数类型一次函数、二次函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
010203函数的概念与性质设函数$f(x)$在点$x_0$的某个去心邻域内有定义。
如果存在常数$A$,对于任意给定的正数$epsilon$(无论它多么小),总存在正数$delta$,使得当$x$满足不等式$0<|x-x_0|<delta$时,对应的函数值$f(x)$都满足不等式$|f(x)-A|<epsilon$,那么常数$A$就叫做函数$f(x)$当$x to x_0$时的极限,记作$lim_{x tox_0}f(x)=A$或$f(x) to A(x to x_0)$。
极限的性质唯一性、局部有界性、保号性、保不等式性、迫敛性等。
极限定义极限的定义与性质VS极限的运算法则极限的四则运算法则若两个函数的极限存在,则它们的和、差、积、商(分母不为零)的极限也存在,且等于这两个函数极限的和、差、积、商。
上海交通大学大学英语课件PPT课件
what methods of career planning will work
best for me. But what I’m certain of is that I’m going to find a
job in my
hometown.
Mary: Yeah, sounds like it’s right up your alley! I wonder how much
money you can make in sales, though. Do you have any idea what are like?
of
comfortable
jobs
and
(2)
immediately
after graduation can turn into a disappointing reality.
Mary: You know, I’ve h20e20a/2r/1d8 there’re some r可e编a辑lly gooBdajcokbs in Ntheext 上海交通大g学o出v版er社nment.
Brand: Mmm, I don’t know… But, actually, I think I’d rather be (5)
…
Mary: Really?
Brand: … so that I’d get paid according to how successful I am. I could
igtraadlouuatde.,
Brand?
Brand: Oh, yeah. As a matter of fact, I began to (1)
for
the future as early as the first year of college. I’m aware that
《微积分英文》课件 (2)
Types of Limits
One-sided limits
Limits approached
from one direction
Limits at infinity
Behavior of functions at
infinity
● 02
第2章 Limits and Continuity
01 Definition of a limit
Explanation of what a limit is
02 Properties of limits
Key characteristics of limits
03 Calculating limits algebraically
Graphing functions by analyzing their derivatives and key points
Higher Order Derivatives
Second derivative
Rate of change of the rate of
change
nth derivative
● 03
第3章 Differentiation
Derivatives and Rates of
Change
A derivative is defined as the rate of change of a function at a given point. Notation for derivatives includes symbols such as f'(x) or dy/dx. Derivatives can be interpreted as rates of change in various realworld applications.
高等数学英文版课件PPT 05 Integrals
n
n
Ai f (xi)xi
i 1
i 1
机动 目录 上页 下页 返回 结束
Figure 3
y y=f(x)
S1 S2
Si
Sn
oa
Xi-1
Xi
x b
approximated by
y y=f(x)
Figure 4
R1 R2
o a x1 x2
Ri
Rn
Xi-1
Xi
xi
xn b
x
机动 目录 上页 下页 返回 结束
necessary to give this type of limit a special name and notation.
1. Definition of a Definite Integral
If f is a function defined on a closed interval [a, b], let
|| P || max{x1,, xn}
Step 2: Approximation—By the partition above, the area of S can be approximated by the sum of areas of n rectangles .
Using the partition P one can divide the region S into n strips
f (x)dx = the area under the graph of f from a to b.
a
In general, a definite integral can be interpreted as a
difference of areas:
高等数学 上交大 课件 PPT 第五章 定积分
ii):令 x u, 原式=2 2 eudu 2(e 2 e) 1
DMU
第四节 定积分的计算方法
•定积分所特有的换元技巧
π
例 I 4 ln(1 tan x)dx 0
解 x π t
4
I
0 π 4
ln[1
tan(
π 4
t)]d(
π 4
t)
π 4
ln[1
1
tan
t
]dt
π
4 ln
2
(t
)
d
t
x
a
f
o (t) d
a t
x
b xh
x
1 xh f (t) d t f ( )
hx
(x x h)
x h ,0 1
(x) lim f (x h) f (x) h0 DMU
第三节 微积分基本定理
说明: 1) 上述定理证明了连续函数的原函数是存在的. 同时
为通过原函数计算定积分开辟了道路 .
s(t) v(t)
物体在时间间隔
内经过的路程为
T2 T1
v(t)
d
t
s(T2
)
s(T1)
这种积分与原函数的关系在一定条件下具有普遍性 .
DMU
第三节 微积分基本定理
基本公式:
b
a f (x) dx F (b) F (a)
(F(x)
f (x))
x
推导步骤:(1)变上限函数 (x) a f (t) d t
i
DMU
第一节 定积分的概念
利用定积分定义解题
划分[a,b]为n等分:a a b a a 2(b a) b.
n
n
微积分英文版课件
极限和连续性的关系:极限是连续 的必要条件,但不是充分条件
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
连续性:函数在某点或某区间上的 连续性
极限和连续性的应用:在微积分中, 极限和连续性是解决许多问题的基 础
导数:函数在 某一点的斜率, 表示函数在该
点的变化率
微分:函数在 某一点的增量, 表示函数在该
点的变化量
定义:含有两个未知函数 及其导数的方程
形式:ax^2+bx+c=0
解:通过求解特征方程得 到
应用:广泛应用于物理、 工程等领域
高阶微分方程:含有未知函数及其高阶导数的方程 线性微分方程组:含有未知函数及其导数的线性方程组 求解方法:包括积分法、幂级数法、拉普拉斯变换法等 应用领域:广泛应用于物理、化学、工程等领域
级数的形式
应用:在微积 分、数学分析、 物理等领域有
广泛应用
例子:泰勒级 数在求解微分 方程、积分方 程、傅里叶变 换等方面有重
要应用
感谢您的观看
汇报人:PPT
物理概念:力、速度、加速度、质量、能量等
几何概念:直线、平面、曲线、曲面、体积、面积等
物理和几何的结合:力与运动的关系、力与能量的关系、力与几何形状的关系等
微积分在物理和几何中的应用:微积分在力学、光学、电磁学等领域的应用,以及在几何学、 拓扑学等领域的应用。
微积分基本概念
极限:函数在某点或某区间上的极 限值
微积分在物理中 的应用:微积分 在物理中的应用 广泛,如力学、 电磁学、热力学 等
微积分在工程中 的应用:微积分 在工程中的应用 广泛,如建筑、 机械、电子等
微分方程
定义:含有一个未 知函数和一个未知 函数的导数的方程
数学分析 高等数学 微积分 英语课件 上海交通大学 Chapter2c
temperature with respective to time at t=2?
Sol. The rate of change is lim T lim T (2 t) T (2) 11.
t t 0
t 0
t
Definition of derivative
Definition The derivative of a function f at a number a,
Instantaneous rate of change = lim x0 x
Ex. The dependence of temperature T with time t is given
by the function T(t)=t3-t+1. What is the rate of change of
Suppose the displacement of a motion is given by the
function f(t), then the instantaneous velocity of the motion
at time t=a is v lim f (a h) f (a)
Tangent lines
Ex. Find an equation of the tangent line to the hyperbola y=3/x at the point (3,1).
Sol. Since the limit
m lim f (x) f (a) lim f (a h) f (a) 1
For example,
f
(
x)
x
c
os
1 x
x 0.
0
x0
数学分析高等数学微积分英语课件上海交通大学chapter11b
th1e)n
(3) sin p
n 1
n
bn 1/ n1/2
lni man /bn 2
(2) diverge. take
then
bn 1/ n
lni man /bn
(3) converge for p>1 and diverge for
take
then
lni man /bn p
Theorem If the alternating series
( 1 )n 1 b n b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6 (b n 0 )
satisfien s 1 (i)
for all n (ii)
Then the alternatibnng1serbiens is convergentln.im bn 0
divergence of a n .
Example
Ex. Determine whether the following series converges.
Sol.
(1) (1)
2n2 3n (2) ndi1ver5ge. nch5 oose
n1
ln2
1 (n
The n-th term2of a3 n alt4ernating nse1riesnis of the form
where
is aa n po s( it iv1 e)n n 1 ub mn beo rr . a n ( 1 )n b n
bn
The alternating series test
positive terms. Suppose
lim an c.
《微积分教学资料》chapter 5.ppt
y
y2 x (1,1)
By solving the system of equations
y x2
o
1
x
y2 x
y
x
2
We find that the points of intersection are(0, 0) and (1, 1).So
A
1
(
0
x x2 )dx
[
Chapter 5 Applications of integrals
Areas between curves
y
y f (x)
A
y g(x)
a
b
x
The area A of the region bounded by the curves y f (x), y g(x) And the lines x a, x b , where f and g are continuous and f (x) g(x) for all
and are continuous and (y) (y) for all
y in [c,d] is
d
A c [( y) ( y)]dy
y
d
x (y)
x ( y)
c
o
x
Example 3 Find the area enclosed by the curves
y2 x and y x2
2 3
3
x2
x3 3
]
1 1 03
or
1
A ( 0
y y2 )dy
[
2 3
3
y2
]y3
3
1 0
1 3
数学分析 高等数学 微积分 英语课件 上海交通大学Chapter5b
there exists a number [a,b] such that
b
b
a f (x)g(x)dx f ( )a g(x)dx.
Proof. Let M max f (x), m min f (x). Since g(x) 0,
b
x[a,b]
x[a,b]
we have a g(x)dx 0 and mg(x) f (x)g(x) Mg(x).
h(x) d
b
f (t)dt f (x).
dx x
The most general form for a definite integral with varying
b(x)
limits is (x) f (t)dt. To investigate its properties, a(x)
between a and b, the definite integral defines a function:
x
g(x) a f (t)dt.
Ex. Find a formula for the definite integral with varying
x
limit g(x) a tdt.
0
Sol. d (1)
x2 t 2etdt 2x5ex2 8x2e2x.
dx 2x
(2) d x x(5 t)2 dt d x x (5 t)2 dt x (5 t)2 dt x(5 x)2.
dx 0
dx 0
0
dy
Ex. Find if
y etdt
x
cos tdt 1.
f (x) 2x 3x2 .
2
2 1 x2 x3
《高数》第5章
问题, 后面的牛顿-莱布尼兹公式很好地解决了这个 问题 , 后面的牛顿 莱布尼兹公式很好地解决了这个 问题. 问题.
5.1.3 定积分的几何意义 由上面的引例可知,在区间上 由上面的引例可知,在区间上[a,b],当 f ( x) ≥ 0时 , , 定积分
a b a n
n
b
b
a
→0
i =1
i
i
→0
i =1
i
i
= k ∫ f ( x)d x.
a
b
性质3 如果在区间 性质 如果在区间[a,b]上 f ( x) ≡ k ,则 上
xi = xi xi1, i = 1,2,, n.
在每个小区间 [ xi1, xi ] 上任取一点 ξi (i = 1,2,, n) , 作 和式 n
f (ξ1)x1 + f (ξ2 )x2 + + f (ξn ) xn = ∑ f (ξi )xi .
i =1
令 λ = max(x1, x2 ,, xn ) .当 λ → 0时,如果上式的
a
的几何意义为: f ( x)d x 的几何意义为 : 它是由
定理1 区间上连续, 定理 设 f (x)在[a,b]区间上连续,则f (x)在[a,b] 在 区间上连续 在 上可积. 上可积. 定理2 区间上有界, 定理 设f (x)在[a,b]区间上有界,且只有有限个间 在 区间上有界 断点, 上可积. 断点,则 f (x)在[a,b]上可积. 在 上可积 习题5.1 习题 1.利用定积分定义计算定积分 ∫1 x d x . . 2. 利用定积分的几何意义( 即用几何方法计算带正 . 利用定积分的几何意义 ( 负号的面积)计算下列定积分. 负号的面积)计算下列定积分 (1) ∫ 2 x d x . (3) ∫ d x .
上交大微积分教学课件 第五章定积分及其应用
最小值, 则
•性质9(定积分中值定理) 如果函数f(x)在闭区间[a, b]上连
续, 则在积分区间[a, b]上至少存在一个点 , 使下式成立:
·性质10设函数f(x)在区间[a, b]上连续,则
a
f
(x)dx
0,
a
a
2 0 f (x)dx,
(f (x)是奇函数); (f (x)是偶函数).
第二节 微积分基本定理
则该曲线弧长L为
L r2( ) r2( ) d
注意:弧长计算公式中的下限一定要小于上限.
*三、定积分在物理上的应用
1.变力沿直线做功
由物理学知道,如果物体在作直线运动的
过程中有一个不变的力F 作用在这物体上,且
这力的方向与物体的运动方向一致,那么,在
Oa
A(x) bx
y c, y dV π d 2 ( y)dy. c
y
平行截面面积已知的立体体积
❖ 有一立体被垂直于x轴的平面相截,被截体积 位于 x a和 x b的两平面之间,而且它被垂 直于x轴的平面所截的截面积是x的已知连续 函数 A(x) ,其立体的体积为
b
V a A(x) d x
(1)分割: T1t0<t1<t2< <tn1<tnT2, tititi1;
(2)近似: 物体在时间段[ti1, ti]内所经过的路程近似为
Siv(i)ti ( ti1< i<ti );
(3)求和: 物体在时间段[T1, T2]内所经过的路程近似为
n
S v( i )ti ;
i 1
(4)取极限: 记max{t1, t2,, tn}, 物体所经过的路程为
取 ε 0 ,如果极限 lim b f (x)dx 存在,则称此极限为函 ε0 a
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
i0 n
n
i1 n
n
Example
Ex. Determine a region whose area is equal to the given
limit
(1) lim
n
2 (5 2i )10
n n i1
n
n i
(2) lim
tan
n i1 4n 4n
Definition of definite integral
Ex. Use the definition of definite integral to prove that b f (x) c is integrable on [a,b], and find cdx. a
Interpretation of definite integral
b
If f (x) 0, the integral f (x)dx is the area under the a curve y=f(x) from a to b
Idea: first, divide the time interval [a,b] into n subintervals;
then, approximate the distance di in each subinterval [ti-1,ti]
by di¼(ti-ti-1)v(xi) since v(t) does not vary toonmuch and
lim
n
i1
Si
always exists and has same value.
The distance problem
Problem: find the distance traveled by an object during the time period [a,b], given the velocity function v=v(t).
Example
Ex. Find 1 x2dx by definition of definite integral. 0
Sol. To evaluate the definite integral, we partition [0,1]
into n equally spaced subintervals with the nodal points
Furthermore, the sample points are usually chosen by xi xi1 or xi xi thus the Riemann sum is given by
n1 b a f (a i(b a)) or n b a f (a i(b a))
Introduction to integrals
Integral, like limit and derivative, is another important concept in calculus
Integral is the inverse of differentiation in some sense There is a connection between integral calculus and
b
The definite integral f (x)dx is a number; it does not depend on x, that is, wae can use any letter in place of x:
b
b
b
a f (x)dx a f (t)dt a f (r)dr.
differentiation calculus. The area and distance problems are two typical
applications to introduce the definite integrals
The area problem
Problem: find the area of the region S with curved sides, which is bounded by x-axis, x=a, x=b and the curve y=f(x).
2. If
sin xdx 2, find
0
sin sin 2
lim( n n n n 1 n 1
2
sin n
n n 1
).
n
treated as a constant in each subinterval [xi-1,xi], that is,
Ssui¼m(xi-nxiS-1i)fa(nxid),twakheelriemxiit
i 1
n
islnimanyin1pSoii,nitfinth[exli-i1m,xiit];exlaisstt,s,mthaekne
n n n
n
n
1 sin xdx 2 .
0
Exercise
1. Express the limits into definite integrals:
(1)
lim
1
1 2
(1 en
2 2
en
( n 1) 2
e n ).
n n
(2)
lim(
n
2 4n2 12
2 4n2 22
2 ). 4n2 n2
1 n
lim
n
n(n
1)(2n 6n3
1)
1. 3
Example
11
1
Ex. Express the limit lim( ) into a
definite integral. n n 1 n 2
2n
Sol. Since 1 1 1 , we have
ni n 1 i
1
1
n
Definition of definite integral
We call p : a x0 x1 xn1 xn b a partition of the interval [a,b]. m1iaxn {xi} is called the size of the partition, where xi xi xi1n(i 1, , n). xi [xi1, xi ](i 1, , n) are called
The usual way of partition is the equally-spaced partition xi a ih, i 0,1, n; h (b a) / n
so the size of partition is h (b a) / n
In this case 0 is equivalent to n
arbitrarily chosen, the second is that the sample points {xi}
are arbitrarily taken too. n
S
lim
n
i1
Si
means, no matter how {xi} and {xi} are
n
chosen,
the
lf (x)dx, a and b are called the limits of integration; a ias the lower limit and b is the upper limit;
f(x) is called the integrand.
Idea: first, divide the region S into n subregions by partitioning [a,b] into n subintervals [xi-1,xi] (i=1,L,n)
with x0=a and xn=b; then, approximate each subregion Si by a rectangle since f(x) does not change much and can be
can be treated as a constant; last, make sum di and take
n
i 1
limit time
ilnnimteriv1ald[i a, ,bi]f
the
is d
limit exists, n
lim
n
i 1
di.
then
the
distance
in
the
Ex. If sin xdx 2, find the limit 0
lim 1 (sin sin 2 sin (n 1) ).
n n
n
n
n
Sol. lim 1 (sin sin 2 sin (n 1) )
n n
n
n
n
1 lim (sin sin 2 sin n )
xi i / n,i 0,1, , n. Then take xi xi i / n as the sample points. By taking limit to the Riemann sum, we have
1 x2dx lim
0
n
n i1
f (xi )xi
lim n
n ( i )2 i1 n
fxii stihneteRgireambalnenosnu[ma,bh]asanlidmIitislitmh0ei1def f(ixni )itexiintIe,gtrhaelnowf ef call
b
from a to b, which is denoted by I f (x)dx. a
Remark
sample points. f (xi )xi is called Riemann sum.
Definition Supip1ose f is defined on [a,b]. If there exists a