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第二积分中值定理如何证明

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第二积分中值定理如何证明

第二积分中值定理如何证明

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    2018-04-27 11:54:58
  •   这个定理的推导比较复杂,牵扯到积分上限函数:Φ(x) = ∫f(t)dt(上限为自变量x,下限为常数a)。以下用∫f(x)dx表示从a到b的定积分。首先需要证明,若函数f(x)在[a,b]内可积分,则Φ(x)在此区间内为一连续函数。证明:给x一任意增量Δx,当x Δx在区间[a,b]内时,可以得到Φ(x Δx) = ∫f(t)dt = ∫f(t)dt   ∫f(t)dt= Φ(x)   ∫f(t)dt即Φ(x Δx) - Φ(x) = ∫f(t)dt应用积分中值定理,可以得到Φ(x Δx) - Φ(x) = μΔx其中m0 时,Φ(x Δx) - Φ(x)->0,即lim Φ(x Δx) - Φ(x) = 0(当Δx->0)因此Φ(x)为连续函数其次要证明:如果函数f(t)在t=x处连续,则Φ(x)在此点有导数,为Φ'(x) = f(x)证明:由以上结论可以得到,对于任意的ε>0,总存在一个δ>0,使|Δx|0时,Φ'(x) = lim [Φ(x Δx) - Φ(x)]/Δx = lim μ = f(x)命题得证。
      由以上可得,Φ(x)就是f(x)的一个原函数。设F(x)为f(x)的任意一个原函数,得到Φ(x)=F(x) C当x=a时,Φ(a)=0(由定义可以得到),此时Φ(a)=0=F(a) C即C=-F(a)得到Φ(x)=F(x)-F(a)则当x=b时,Φ(b)=∫f(x)dx,得到Φ(b)=∫f(x)dx = F(b)-F(a)至此命题得证。
      参考资料:数学分析原里。

    夏***

    2018-04-27 11:54:58

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