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广义积分中值定理的推广与应用

2012-04-29李元玉

教育教学论坛 2012年45期

李元玉

摘要:广义积分中值定理是数学分析中的一个重要定理,对微分中值定理、曲线和曲面积分中值定理等的认识有很大帮助.本文根据广义积分中的广义积分和积分中值定理的定义和相关性质,扩展到广义积分中值定理中,重点在单调区间上的广义积分中值定理、带有参数的广义积分中值定理、广义Riemann积分中的推广这三方面进行探讨.

关键词:广义积分;积分中值定理;广义积分中值定理

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0164-03

1 广义积分

1.1 第一类广义积分

设函数f(x)在区间[a,b]上可积,则称■f(x)dx为第一类广义积分[1],且当■■f(x)dx存在时,称该广义积分收敛,反之称之为发散。

同理,有■f(x)dx属于第一类广义积分形式,而■f(x)dx由双向极限(a→-∞,且b→+∞)确定其收敛性,属第一类双边广义积分。

1.2 第二类广义积分

设f(x)在x=a右侧领域内无界(x=a称为f(x)的一个奇点),?坌X∈(a,b],f(x)在[X,b]上可积,则称■f(x)dx为第二类广义积分[1],且当■■f(x)dx存在时称■f(x)dx收敛,反之极限不存在时,称广义积分■f(x)dx发散。

被积函数f在点a近旁是无界的,这时点a称为f的瑕点,而无界函数反常积分■f(x)dx又称为瑕积分。

类似上述描述可有积分上限为奇点的第二类广义积分,甚至可有[a,b]内有奇点x=c的广义积分■f(x)dx称为第二类广义积分。

2 积分中值定理

2.1 积分中值定理及其几何意义

积分中值定理[1]:若f在[a,b]上连续,则至少存在一点ζ∈[a,b],使得■f(x)dx=f(ξ)(b-a).积分中值定理的几何意义:若f在[a,b]上非负连续,则y=f(x)在[a,b]上的曲边梯形面积等于以f(ξ)为高,[a,b]为底的矩形面积。■■f(x)dx理解为f(x)在区间[a,b]上所有函数的平均值。

2.2 积分中值……

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