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- 積分的基本含義要從積分符號(hào)說(shuō)起,積分號(hào)含有加號(hào)的意思, ∫ a b f ( x ) d x \int ^b_af(x)dx ∫ab?f(x)dx可以理解為:區(qū)間[a,b]無(wú)限細(xì)分為無(wú)窮多個(gè)dx,無(wú)窮多個(gè)f(x)乘以dx的累積和。
- 根據(jù)上面的描述,面積可以理解為 ∫ a b ∣ f ( x ) ∣ d x , 并且 d x 為正向(即 a < b ) \int ^b_a |f(x)|dx,并且dx為正向(即a<b) ∫ab?∣f(x)∣dx,并且dx為正向(即a<b)。f(x)取絕對(duì)值和dx的正向是為了保證積分表達(dá)式是正值,面積沒(méi)有方向僅僅是一個(gè)標(biāo)量。那么考慮一個(gè)問(wèn)題:“積分值等于被積函數(shù)和積分元素x(or y)之間的面積”,這句話到底對(duì)不對(duì)呢?當(dāng)然不全對(duì)。也就是說(shuō),這句話某些情況下是對(duì)的,某些情況下是錯(cuò)的。當(dāng)被積函數(shù)的值在積分區(qū)間同號(hào)時(shí)是對(duì)的,當(dāng)被積函數(shù)的值不同號(hào)時(shí)是錯(cuò)的,因?yàn)榉e分表達(dá)式f(x)dx有符號(hào)!
- 積分對(duì)稱性的隱含條件也包含dx的正向。假設(shè) f(x) 是偶函數(shù),根據(jù)定義有f(-x) = f(x), dx大于0,則 ∫ ? a a f ( x ) d x = 2 ∫ 0 a f ( x ) d x = 2 ∫ ? a 0 f ( x ) d x ( 積分表達(dá)式 f ( x ) d x 處處相等 ) ( a > 0 ) \int ^{a}_{-a} f(x) dx = 2\int ^{a}_{0} f(x) dx =2 \int ^{0}_{-a} f(x) dx\color{red}(積分表達(dá)式f(x)dx處處相等)\color{black}(a>0) ∫?aa?f(x)dx=2∫0a?f(x)dx=2∫?a0?f(x)dx(積分表達(dá)式f(x)dx處處相等)(a>0);若f(x)是奇函數(shù),根據(jù)奇函數(shù)的定義有f(-x) = - f(x),則 ∫ 0 a f ( x ) d x = ? ∫ 0 a f ( ? x ) d x = ∫ 0 ? a f ( t ) d t ( 將 ? x 帶換為 t ) = ? ∫ ? a 0 f ( t ) d t ( a > 0 ) \int ^{a}_{0} f(x) dx =-\int ^{a}_{0} f(-x) dx = \int ^{-a}_{0} f(t) dt \color{red}(將-x帶換為t)\color{black}= -\int ^{0}_{-a} f(t) dt(a>0) ∫0a?f(x)dx=?∫0a?f(?x)dx=∫0?a?f(t)dt(將?x帶換為t)=?∫?a0?f(t)dt(a>0),即可得到結(jié)論 ∫ ? a a f ( x ) d x = 0 \int ^{a}_{-a} f(x) dx = 0 ∫?aa?f(x)dx=0
參照下圖幫助理解:
明白了這幾者的關(guān)系,在碰到積分與面積、對(duì)稱性有關(guān)的問(wèn)題時(shí),就不會(huì)犯迷糊了。
羅祥曾經(jīng)說(shuō)過(guò)一句話,“學(xué)習(xí)過(guò)于深入細(xì)節(jié),這樣的人,往往會(huì)失敗,連通過(guò)考試都困難”。我覺(jué)得也是這樣,學(xué)習(xí)沒(méi)必要花費(fèi)太多精力,犧牲自己絕大多數(shù)的精力和資源。創(chuàng)新講究的是發(fā)散思維,學(xué)霸都是能集中注意力、用最少的時(shí)間獲得最大收益的人。讀書或者做事情過(guò)于苛刻會(huì)導(dǎo)致思想僵化、古板、鉆牛角尖,這樣的人往往只會(huì)死讀書,讀死書。