第七章 定积分
§1. 定积分的概念
已知下列函数在指定区间上可积,用定义求下列积分:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
设
求证.
§2. 定积分存在的条件
设在可积,证明在上可积,且
.
若函数在上可积,其积分是,今在内有限个点上改变的值使它成为另一函数,证明也在上可积,并且积分仍为.
举例说明在可积,但在不可积.
判断下列函数在区间上的可积性:
(1) 在上有界,不连续点为;
(2)
(3)
(4)
讨论三者间可积性的关系.
设都在上可积,证明:
在上也是可积的.
设在上可积,且,求证:
(1) 在可积;
(2) 在可积.
设在可积,求证:任给,存在逐段为常数的函数,使
设在上有界,定义
求证
设在附近有定义且有界,定义
求证:在连续的充分必要条件为.
若函数在可积,证明:
其中 (这一性质称为积分的连续性).
对任意省仨成立,求证:
设在有连续的导函数,求证:
设在可积,求证;存在连续函数序列,使
设在黎曼可积,求证:
(1) 存在区间序列使
且;
(2) 存在,使得在点连续;
(3) 在上有无穷多个连续点.
§3. 定积分的性质
比较下列各对定积分的大小:
(1) ;
(2) ;
(3) .
证明下列不等式(设所给的积分存在);
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
设在连续,,证明在上恒为零.
证明:
(1) ;
(2) .
设,求证
.
设在连续,,不恒为零,证明
.
(1)设在上连续,且对上任一连续函数均有,证明.
(2)设在上连续,且对所有那些在上满足附加条件的连续函数,有.证明:在上同样有.
设在连续,且,求证:
.
设在连续,求证:
,
而且等号成立当且仅当(或),其中为常数。
设在连续,证明
,
其中
.
用一致连续定义验证:
(1) 在上是一致连续的;
(2) 在上是一致连续的;
(3) 在上一致连续,但在上不一致连续;
(4) 在上不一致连续.
设是严格单调增加的连续函数,是它的反函
数,证明
设在连续,求证:
,
而且等号成立当且仅当(常数).
设在连续,,求证:
.
§4. 定积分的计算
计算下列定积分
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) ;
(6) ;
计算下列定积分
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) ;
(6) ;
(7) ;
(8) ;
(9) ;
(10) ;
(11) ;
(12) ;
(13) ;
(14) ;
(15) ;
(16) ;
(17) ;
(18) ;
(19) ;
(20) ;
设在所示区间上是连续函数,证明:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
证明连续的奇函数的一切原函数皆为偶函数,连续的偶函数的原函数中有且只有一个为奇函数.
计算积分.
设在连续,且,求证:
(1) ;
(2) ;
设在任一有限区间上可积分,且
求证:
利用分部积分法证明:
9. 设在时连续,对任意,积分值
与a无关,求证:(c为常数).