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建立起积分与微分之间桥梁的一个重要等式

 自石湾泿花飞舞 2019-03-25

如下公式对学过微积分伙伴挥一挥衣袖就可以知道结果,就是这样一个公式建立了积分与导数之间的联系,它是如此的重要,最终说明了积分与微分的过程是互逆的。

首先f(x)在区间上是连续的,这一点是必须要满足的

积分形式

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微分形式

建立起积分与微分之间桥梁的一个重要等式

它告诉我们对每个连续函数f,微分方程dF/dX=f(X)有一个解。它断言每个连续函数f是另外一个函数的导数。这正是

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它申明每个连续函数必有一个反导数(积分函数),最终说明了积分和微分的过程是互逆的。

对上述公式的严格证明教材上已经表现的淋漓尽致,所以本篇仅从几何上来描述它的直观意义。

几何解释:

f从a到x的积分是夹在f的图形及从a到x的x轴之间的区域的面积。设想公共汽车挡风玻璃上被清洗雨滴的刷扫过的区域。当雨刷移动通过x时,被清洗区域的速度正是垂直刷的高度f(X)

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f在连接x和x h的区间上取一个值,即对于这个区间的某个数c(中值定理)

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当h趋于0时,f(c)如何变化呢?h趋于0时,端点x h趋于x,推动c在它的前面像推动套在金属丝上的一粒珠子。

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于是c趋于x,因为f在x连续,f(c)趋于f(x)

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于是我们就有非常直观的结论

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最终建立了积分与导数之间的联系,说明了积分与微分的过程是互逆的。

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