积分(数学术语)

2023-10-21 20阅读

积分

数学术语

积分发展的动力来自于实际应用中的需求。实际操作中,有时候可以用粗略的方式进行估算一些未知量,但随着科技的发展,很多时候需要知道精确的数值。要求简单几何形体的面积或体积,可以套用已知的公式。比如一个长方体状的游泳池的容积可以用长×宽×高求出。但如果游泳池是卵形、抛物型或更加不规则的形状,就需要用积分来求出容积。物理学中,常常需要知道一个物理量(比如位移)对另一个物理量(比如力)的累积效果,这时也需要用到积分。

中文名 积分
基本原理 微积分基本定理
提出者 艾萨克·牛顿
相关学科 数学

释义

找出被积函数中一函数或解一微分方程的演算。

比赛分数的总和。

出处

《穀梁传·文公六年》:“闰月者,附月之餘日也,积分而成於月者也。”

范宁注:“积众月之餘分,以成此月。”

《元史·选举志一》:“泰定三年夏六月,更积分而为贡举,并依世祖旧制。”

明苏伯衡《送楼生用章赴国学序》:“业成然后积分,积分及格然后私试。”

《清史稿·选举志一》:“积分歷事之法,国初行之。监生坐监期满,拨歷部院练习政体。”

微积分学

积分是微分的逆运算,即知道了函数的导函数,反求原函数。在应用上,积分作用不仅如此,它被大量应用于求和,通俗的说是求曲边三角形的面积,这巧妙的求解方法是积分特殊的性质决定的。

一个函数的不定积分(亦称原函数)指另一族函数,这一族函数的导函数恰为前一函数。

其中:[F(x) + C]' = f(x)

一个实变函数在区间[a,b]上的定积分,是一个实数。它等于该函数的一个原函数在b的值减去在a的值。

积分 integral 从不同的问题抽象出来的两个数学概念。定积分和不定积分的统称。不定积分是为解决求导和微分的逆运算而提出的。例如:已知定义在区间I上的函数f(x),求一条曲线y=F(x),x∈I,使得它在每一点的切线斜率为F′(x)= f(x)。函数f(x)的不定积分是f(x)的全体原函数(见原函数),记作 。如果F(x)是f(x)的一个原函数,则 ,其中C为任意常数。例如, 定积分是以平面图形的面积问题引出的。y=f(x)为定义在[a,b]上的函数,为求由x=a,x=b ,y=0和y=f(x)所围图形的面积S,采用古希腊人的穷竭法,先在小范围内以直代曲,求出S的近似值,再取极限得到所求面积S。

为此,先将[a,b]分成n等分:a=x0<x1<…<xn=b,取ζi∈[xi-1,xi],记Δxi=xi-xi-1,,则pn为S的近似值,当n→+∞时,pn的极限应可作为面积S。把这一类问题的思想方法抽象出来,便得定积分的概念:对于定义在[a,b]上的函数y=f(x),作分划a=x0<x1<…<xn=b,若存在一个与分划及ζi∈[xi-1,xi]的取法都无关的常数I,使得,其中则称I为f(x)在[a,b]上的定积分,表为即 称[a,b]为积分区间,f(x)为被积函数,a,b分别称为积分的上限和下限。当f(x)的原函数存在时,定积分的计算可转化为求f(x)的不定积分:这是c牛顿莱布尼兹公式。

以上讲的是传统意义上的积分也即黎曼积分。

参考资料

1.积分·千篇国学网

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