1.莱布尼茨公式有什么用啊
咖啡奶茶 牛顿-莱布尼茨公式的意义就在于把不定积分与定积分联系了起来,也让定积分的运算有了一个完善、令人满意的方法。下面就是该公式的证明全过程:
我们知道,对函数f(x)于区间[a,b]上的定积分表达为:
b(上限)∫a(下限)f(x)dx
现在我们把积分区间的上限作为一个变量,这样我们就定义了一个新的函数:
Φ(x)= x(上限)∫a(下限)f(x)dx
但是这里x出现了两种意义,一是表示积分上限,二是表示被积函数的自变量,但定积分中被积函数的自变量取一个定值是没意义的。为了只表示积分上限的变动,我们把被积函数的自变量改成别的字母如t,这样意义就非常清楚了:
Φ(x)= x(上限)∫a(下限)f(t)dt
接下来我们就来研究这个函数Φ(x)的性质:
1、定义函数Φ(x)= x(上限)∫a(下限)f(t)dt,则Φ'(x)=f(x)。
证明:让函数Φ(x)获得增量Δx,则对应的函数增量
ΔΦ=Φ(x+Δx)-Φ(x)=x+Δx(上限)∫a(下限)f(t)dt-x(上限)∫a(下限)f(t)dt
显然,x+Δx(上限)∫a(下限)f(t)dt-x(上限)∫a(下限)f(t)dt=x+Δx(上限)∫x(下限)f(t)dt
而ΔΦ=x+Δx(上限)∫x(下限)f(t)dt=f(ξ)•Δx(ξ在x与x+Δx之间,可由定积分中的中值定理推得,
也可自己画个图,几何意义是非常清楚的。)
当Δx趋向于0也就是ΔΦ趋向于0时,ξ趋向于x,f(ξ)趋向于f(x),故有lim Δx→0 ΔΦ/Δx=f(x)
可见这也是导数的定义,所以最后得出Φ'(x)=f(x)。
2、b(上限)∫a(下限)f(x)dx=F(b)-F(a),F(x)是f(x)的原函数。
证明:我们已证得Φ'(x)=f(x),故Φ(x)+C=F(x)
但Φ(a)=0(积分区间变为[a,a],故面积为0),所以F(a)=C
于是有Φ(x)+F(a)=F(x),当x=b时,Φ(b)=F(b)-F(a),
而Φ(b)=b(上限)∫a(下限)f(t)dt,所以b(上限)∫a(下限)f(t)dt=F(b)-F(a)
把t再写成x,就变成了开头的公式,该公式就是牛顿-莱布尼茨公式。
积极、诚心为你解答,给个好评吧亲,谢谢啦
2.莱布尼茨公式是什么
莱布尼茨法则,也称为乘积法则,是数学中关于两个函数的积的导数的一个计算法则。
一般的,如果函数u=u(x)与函数v=v(x)在点x处都具有n阶导数,那么此时有:
牛顿-莱布尼茨公式是微积分学中的一个重要公式,它把不定积分与定积分相联系了起来,也让定积分的运算有了一个完善、令人满意的方法。
扩展资料
推导过程:
如果存在函数u=u(x)与v=v(x),且它们在点x处都具有n阶导数,那么显而易见的,
u(x) ± v(x) 在x处也具有n阶导数,且 (u±v)(n)= u(n)± v(n)
至于u(x) * v(x) 的n阶导数则较为复杂,按照基本求导法则和公式,可以得到:
(uv)' = u'v + uv'
(uv)'' = u''v + 2u'v' + uv''
(uv)''' = u'''v + 3u''v' + 3u'v'' + uv'''
…………
最后由科学归纳法可得:
参考资料来源:百度百科—莱布尼茨公式
3.牛顿
牛顿-莱布尼茨公式的意义:
1、牛顿-莱布尼茨公式是联系微分学与积分学的桥梁,它是微积分中最基本的公式之一。它证明了微分与积分是可逆运算,同时在理论上标志着微积分完整体系的形成,从此微积分成为一门真正的学科。
2、牛顿-莱布尼茨公式是积分学理论的主干,利用牛顿一莱布尼茨公式可以证明定积分换元公式,积分第一中值定理和积分型余项的泰勒公式。牛顿-莱布尼茨公式还可以推广到二重积分与曲线积分,从一维推广到多维。
牛顿-莱布尼茨公式的用法:
1、牛顿-莱布尼茨公式在物理学上也有广泛的应用,计算运动物体的路程,计算变力沿直线所做的功以及物体之间的万有引力。
2、牛顿-莱布尼茨公式促进了其他数学分支的发展,该公式在微分方程,傅里叶变换,概率论,复变函数等数学分支中都有体现。
扩展资料:
1、牛顿-莱布尼茨公式的内容是一个连续函数在区间[a,b]上的定积分等于它的任意一个原函数在区间[a,b]上的增量。牛顿在1666年写的《流数简论》中利用运动学描述了这一公式,1677年,莱布尼茨在一篇手稿中正式提出了这一公式。因为二者最早发现了这一公式,于是命名为牛顿-莱布尼茨公式。
2、牛顿-莱布尼茨公式,表明某函数的定积分可以用该函数的任意一个反导函数来计算。这一部分是微积分或数学分析中相当关键且应用很广的一个定理,因为它大大简化了定积分的计算。
转载请注明出处育才学习网 » 莱布尼茨公式怎么用(莱布尼茨公式有什么用啊)