定积分的上下限是怎么变的

如题所述

结论是,定积分的上下限变化源自于换元过程,它看似反转,实则是区间转换的直接结果。换元前,积分变量t的区间是从0到x,通过将t替换为u,其中u等于x减去t,使得积分变量变为u,上限由x变为0(x减去x),下限则变为x(x减去0)。这种变化并不改变积分的本质,只是改变了表达方式。

具体来说,积分的上下限定义如下:

-上限:原始的x被转换为u=0,因为在换元后,x-t即为0。

-下限:原始的0则变成u=x,因为u=x-t在x处取值。

定积分是这样理解的:对于函数f(x)在区间[a,b]上的连续性,我们将其划分为n个子区间,每个子区间的宽度可能不等。选择每个区间的某一点ξi进行和式计算,这个和式被称为积分和。当子区间宽度趋近于0(λ→0),积分和的极限存在,我们就称f(x)在[a,b]上可积,并用∫符号表示其定积分,记为f(x)在[a,b]的定积分。

这个定积分的结果是一个固定的数值,而非函数,因此称为定积分。在实际计算中,我们通过对函数图形的分割和面积和的求和来理解这个过程。当涉及减去x轴下方的函数时,由于数学规则,会自然产生负号,这并非人为添加,而是由积分过程的几何意义所决定。

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