第十章 定积分及其应用
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) .
2. 设在可积,证明在上可积,且
.
3. 设
求证.
4. 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.
2 定积分的基本性质
设在连续,,不恒为零,证明
.
设在连续,,证明在上恒为零.
举例说明在可积,但在不可积.
比较下列各对定积分的大小:
(1) ;
(2) ;
(3) .
5. 证明下列不等式(设所给的积分存在);
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
6. 证明:
(1) ;
(2) .
7. 设在连续,证明
,
其中
.
设在连续,且,求证:
.
设,求证
.
10.(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.
11. 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,求证:
,
而且等号成立当且仅当(常数).
设在连续,,求证:
.
设是严格单调增加的连续函数,是它的反函
数,证明
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.
3 微积分基本定理
计算下列定积分:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) ;
(6) ;
2. 求下列极限:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
3. 若连续,求:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
4. 求下列极限:
(1) ;
(2) ;
5. 设在连续且单调递增,求证:函数
在上连续且单调递增。
4 定积分的计算
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) ;
2. 计算下列定积分
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) ;
(6) ;
3. 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.
4. 设在所示区间上是连续函数,证明:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
5. 计算积分.
6. 利用分部积分法证明:
设在连续,且,求证:
(1) ;
(2) ;
8. 设在时连续,对任意,积分值
与a无关,求证:(c为常数).
9. 设在任一有限区间上可积分,且
求证:
5 定积分在物理中的应用初步
有一薄版,长轴沿铅直方向一半浸入水中,求水对板的压力.
修建大桥桥墩时要先下围囹。设一圆柱形围囹的直径为20m,水深27m,围囹高
出水面3m,要把水抽尽,计算克服重力所作的功。
某水库的闸门是一梯形,上底6m,下底2m,高10m,求水灌满时闸门所要的力。
设水的比重为1000.
半径为r的球沉入水中,它与水面相接,球的比重为1,现将球从水中取出,要
作多少功?
把弹簧拉长所需的力与弹簧的伸长成正比。已知1的力能使弹簧伸长1cm,问
把弹簧拉长10cm要作多少功?
有一长为a的细棒,它在各点处的线密度与相距某一端点的距离平方成正比,求此
细棒的平均密度.
6 定积分的近似计算
已知,试把积分区间分成10等分,分别用梯形公式和抛物线
公式计算的近似值,精确到小数点后三位.
把积分区间10等分,用抛物线公式计算下列积分的近似值,精确到小数点后三
位:
(1) ; (2) .