莱布尼公式 牛顿-莱布尼恣公式是什么

\u51fd\u6570\u9ad8\u9636\u5fae\u5206\u7528\u83b1\u5e03\u5c3c\u516c\u5f0f?

\u516c\u5f0f\u5982\u4e0b

\u725b\u987f-\u83b1\u5e03\u5c3c\u8328\u516c\u5f0f
\u3000\u3000\u725b\u987f-\u83b1\u5e03\u5c3c\u8328\u516c\u5f0f\u7684\u610f\u4e49\u5c31\u5728\u4e8e\u628a\u4e0d\u5b9a\u79ef\u5206\u4e0e\u5b9a\u79ef\u5206\u8054\u7cfb\u4e86\u8d77\u6765\uff0c\u4e5f\u8ba9\u5b9a\u79ef\u5206\u7684\u8fd0\u7b97\u6709\u4e86\u4e00\u4e2a\u5b8c\u5584\u3001\u4ee4\u4eba\u6ee1\u610f\u7684\u65b9\u6cd5\u3002\u4e0b\u9762\u5c31\u662f\u8be5\u516c\u5f0f\u7684\u8bc1\u660e\u5168\u8fc7\u7a0b\uff1a
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\u3000\u30001\u3001\u5b9a\u4e49\u51fd\u6570\u03a6(x)= x(\u4e0a\u9650)\u222ba\uff08\u4e0b\u9650\uff09f(t)dt\uff0c\u5219\u03a6\u2019(x)=f(x)\u3002
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\u3000\u3000\u663e\u7136\uff0cx+\u0394x(\u4e0a\u9650)\u222ba\uff08\u4e0b\u9650\uff09f(t)dt-x(\u4e0a\u9650)\u222ba\uff08\u4e0b\u9650\uff09f(t)dt=x+\u0394x(\u4e0a\u9650)\u222bx\uff08\u4e0b\u9650\uff09f(t)dt
\u3000\u3000\u800c\u0394\u03a6=x+\u0394x(\u4e0a\u9650)\u222bx\uff08\u4e0b\u9650\uff09f(t)dt=f(\u03be)�6�1\u0394x(\u03be\u5728x\u4e0ex+\u0394x\u4e4b\u95f4\uff0c\u53ef\u7531\u5b9a\u79ef\u5206\u4e2d\u7684\u4e2d\u503c\u5b9a\u7406\u63a8\u5f97\uff0c
\u3000\u3000\u4e5f\u53ef\u81ea\u5df1\u753b\u4e2a\u56fe\uff0c\u51e0\u4f55\u610f\u4e49\u662f\u975e\u5e38\u6e05\u695a\u7684\u3002)
\u3000\u3000\u5f53\u0394x\u8d8b\u5411\u4e8e0\u4e5f\u5c31\u662f\u0394\u03a6\u8d8b\u5411\u4e8e0\u65f6\uff0c\u03be\u8d8b\u5411\u4e8ex\uff0cf(\u03be)\u8d8b\u5411\u4e8ef(x)\uff0c\u6545\u6709lim \u0394x\u21920 \u0394\u03a6/\u0394x=f(x)
\u3000\u3000\u53ef\u89c1\u8fd9\u4e5f\u662f\u5bfc\u6570\u7684\u5b9a\u4e49,\u6240\u4ee5\u6700\u540e\u5f97\u51fa\u03a6\u2019(x)=f(x)\u3002
\u3000\u30002\u3001b(\u4e0a\u9650)\u222ba\uff08\u4e0b\u9650\uff09f(x)dx=F\uff08b\uff09-F\uff08a\uff09\uff0cF\uff08x\uff09\u662ff(x)\u7684\u539f\u51fd\u6570\u3002
\u3000\u3000\u8bc1\u660e\uff1a\u6211\u4eec\u5df2\u8bc1\u5f97\u03a6\u2019(x)=f(x)\uff0c\u6545\u03a6(x\uff09+C=F\uff08x\uff09
\u3000\u3000\u4f46\u03a6(a)=0\uff08\u79ef\u5206\u533a\u95f4\u53d8\u4e3a[a,a]\uff0c\u6545\u9762\u79ef\u4e3a0\uff09\uff0c\u6240\u4ee5F\uff08a\uff09=C
\u3000\u3000\u4e8e\u662f\u6709\u03a6(x\uff09+F\uff08a\uff09=F\uff08x\uff09\uff0c\u5f53x=b\u65f6\uff0c\u03a6(b)=F\uff08b)-F(a),
\u3000\u3000\u800c\u03a6(b)=b(\u4e0a\u9650)\u222ba\uff08\u4e0b\u9650\uff09f(t)dt\uff0c\u6240\u4ee5b(\u4e0a\u9650)\u222ba\uff08\u4e0b\u9650\uff09f(t)dt=F\uff08b)-F(a)
\u3000\u3000\u628at\u518d\u5199\u6210x\uff0c\u5c31\u53d8\u6210\u4e86\u5f00\u5934\u7684\u516c\u5f0f\uff0c\u8be5\u516c\u5f0f\u5c31\u662f\u725b\u987f-\u83b1\u5e03\u5c3c\u8328\u516c\u5f0f\u3002

莱布尼茨方程,即常微分方程y'=x^2+y^2.语言表述为"求这样一个函数,它的导数等于自变量与因变量的平方和".
牛顿-莱布尼茨公式,又称为微积分基本定理,其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。从几何上看,它在切线和面积两个看似很不相关的概念之间建立起了联系。下面就是该公式的证明全过程:
我们知道,对黎曼(Riemann)可积函数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。虽然这种写法是可以的,但习惯上常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: 命题1:定义函数Φ(x)= x(上限)∫a(下限)f(t)dt,则Φ(x)连续。当f(x)连续时,有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, 利用区间可加性,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 若m和M分别是f(x)在区间[a,b]上的最小值和最大值,利用定积分第一中值定理,存在[m,M]中的实数η,使得 ΔΦ=x+Δx(上限)∫x(下限)f(t)dt=η•Δx。 进一步,当f(x)连续时存在x与x+Δx之间的常数ξ,使得η=f(ξ)。 于是当Δx趋向于0时,ΔΦ趋向于0,即Φ(x)连续。 若f(x)连续,那么当Δx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),从而得出Φ’(x)=f(x)。 命题2:若f(x)在[a,b]上连续,且F(x)是f(x)在[a,b]上的一个原函数,那么b(上限)∫a(下限)f(x)dx=F(b)-F(a)。 证明:我们已证得Φ’(x)=f(x),故Φ(x)+C=F(x)。 注意到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(x)-F(a),当x=b时,Φ(b)=F(b)-F(a),这就得到了牛顿-莱布尼茨公式。 注意: 1) 上述命题2中f(x)的连续性可以削弱为f(x)在[a,b]上Riemann可积,这个结论也称为微积分第二基本定理,证明则相对复杂一些,需要从Riemann积分的定义出发来完成。 2) f(x)是Riemann可积的不能保证f(x)的原函数F(x)存在,即不一定存在F(x)使得F'(x)=f(x),例子是Riemann函数。 3) F(x)在(a,b)处处有有界导数不能保证F'(x)在[a,b]Riemann可积,例子是Volterra函数。 《牛顿——莱布尼兹公式的图解》 ——该公式的几何(意义)说明 多数人对,牛顿——莱布尼兹公式,是有一些误解的。还是先看一看该定理的内容:设函数f(x)是闭区间[a,b]上的连续函数,F(x)是它在闭区间[a,b]上的任意一个原函数,则有:∫a↑bf(t)dt = F(b)- F(a)
首先,许多人都仅知道,y=f(x)是积分上限函数s= φ(x)= ∫a↑x f(t)dt (a≤x≤b);在理解F(x)是它在闭区间[a,b]上的任意一个原函数,就出问题了!不会运用哲学的眼光看问题,并且对函数的理解也不到位。马克思主义哲学指出:任何事物都与周围的事物互相联系着。说F(x)是它在闭区间[a,b]上的任意一个原函数,是在一个特定的区间上[a,b]。可是在这个特定区间上,能够满足条件y=f(x)是其积分上限函数的函数多的是呢!而且它们的区间可以比[a,b]的要大一些。 如图 S=F(x)=∫c↑bf(t)dt (c≤x≤b)所以说F(x)是它在闭区间[a,b]上的任意一个原函数,是指F(x)在闭区间[c,b]里面的一部分子区间,即闭区间[a,b]。

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