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  • Part 4R 不定积分和定积分

    关于(f(x))((a, b))上有原函数(F(x)),要注意以下几点。在((a, b))上:

    1. (f(x))不一定连续
    2. 由原函数定义,(F'(x)=f(x)),因而(F(x))连续
    3. (F(x))不一定是初等函数
    4. (f(x))不一定是初等函数

    可积性

    1. 不定积分的存在性等价于原函数存在。不能有第一类间断点(由Darboux定理决定:闭区间上(连续)函数的导函数无第一类间断点),不能有无穷间断点(无穷处不可导),如果有间断点必然是震荡间断。
    2. 定积分的存在性对应黎曼可积。
      1. 连续函数必然黎曼可积。利用变上限函数微分定理可以说明。
      2. 常可以利用“有限个第一类间断点”判别(考研)。
      3. 更一般的,对应不定积分的存在性,黎曼可积性可以兼容第一类间断和有界的震荡间断点。从而我们总结出(同济7版):若(f(x))([a,b])上连续,则(int_a^b f(x)mathrm dx)必定存在。
    3. 原函数存在的函数不一定黎曼可积。例如(F(x)=egin{cases}x^2sin^2frac{1}{x}, &x=0\0, &x ot=0end{cases})的导函数,其原函数是(F(x)),但是由于无界,故不可积。
    4. 可积的函数不一定有原函数。因为可积的函数中包含了带有有限个第一类间断点的函数。

    补充链接

    不可导点

    1. 无定义的点,没有导数存在(D.N.E.= do not exists),例如分子为0的点;(无定义)
    2. 不连续的点,或称为离散点,导数不存在;(不连续)
    3. 连续点,但是此点为尖尖点,左右两边的斜率不一样,也就是导数不一样,不可导;(不光滑)
    4. 有定义,连续、光滑,但是斜率是无穷大.(导数值为∞)

    原函数存在定理

    如果函数(f(x))在区间([a,b])上连续,那么函数

    [varPhi(x)=int_a^xf(t)\,mathrm dt ]

    就是(f(x))([a,b])上的一个原函数。

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