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变限积分求导法是微积分中的一种求导方法,用于计算积分上限函数(变限积分函数)的导数。具体来说,如果积分上限是变量,那么积分上限函数在某一点的导数等于被积函数在这一点的值。
基本原理
设函数 ( f(x) ) 在区间 ([a,b] ) 上连续,定义积分上限函数 (Phi(x) = int_a^x f(t) dt)。如果上限 ( x ) 在区间 ([a,b] ) 上变动,则 (Phi(x)) 在 ([a,b] ) 上定义了一个函数。
求导公式
变限积分函数的求导公式可以表示为:
[
Phi'(x) = frac{d}{dx} int_{phi(x)}^{varphi(x)} f(t) dt = f[varphi(x)] varphi'(x) - f[phi(x)] phi'(x)
]
其中,(phi(x)) 和 (varphi(x)) 是积分的下限和上限函数。
应用实例
当积分上限为 (x) 时, (Phi'(x) = f(x) )。
当积分下限为 (x) 时, (Phi'(x) = -f(x) )。
当积分上下限都含有变量时,求导法则同样适用,需要将上下限分别代入积分函数中的参数,并乘以上下限的导数,然后相减。
注意事项
当被积函数中含有参数 (x) 时,需要根据参数与积分变量的关系,采用分离参数法或换元法来处理。
在处理含有参数的积分时,要特别注意积分上下限与参数的关系,以及积分变量与参数的可分离性。
变限积分求导法是微积分中的一个重要知识点,它在高等数学的许多领域都有应用,包括考研等重要考试。掌握这一方法对于理解和解决相关的数学问题至关重要