函数f(x)在[a,b]上连续,且存在原函数F(x),则f(x)在[a,b]上可积,且
b(上限)∫a(下限)f(x)dx=F(b)-F(a)
这即为牛顿—莱布尼茨公式.
牛顿-莱布尼茨公式的意义就在于把不定积分与定积分联系了起来,也让定积分的运算有了一个完善、令人满意的方法.下面就是该公式的证明全过程:
我们知道,对函数f(x)于区间[a,b]上的定积分表达为:
b(上限)∫a(下限)f(x)dx
现在我们把积分区间的上限作为一个变量,这样我们就定义了一个新的函数:
Φ(x)= x(上限)∫a(下限)f(x)dx
但是这里x出现了两种意义,一是表示积扰或哪分上限,二是表示被积函数的自变量,但定积分中被积函数的自变量取一个定值是没意义的.为了只表示积分上限的变动,我们把被积函数的自变量改成别的字母如t,这样意义就非常清楚了:
Φ(x)= x(上限)∫a(下限)f(t)dt
接下来我们就来研究这个函数Φ(x)的性质:
1、定义函数Φ(x)= x(上团察限)∫a(下限)f(t)dt,则Φ’(x)=f(x).
证明:让函数Φ(x)获得增量Δx,则对应的函数增量
ΔΦ=Φ(x+Δx)-Φ(x)=x+Δx(上限)∫a(下限)f(t)dt-x(上限)∫a(下限)f(t)dt
显然,x+Δx(上限)∫a(下限)f(t)dt-x(上限)∫a(下限)f(t)dt=x+Δx(上限)∫x(下限)f(t)dt
而ΔΦ=x+Δx(上限)∫x(下限)f(t)dt=f(ξ)•Δx(ξ在x与x+Δx之间,可由定积分中的中值定理推得,
也可自己画个图,几何意义是非常清楚的.)
当Δx趋向于0也就是ΔΦ趋向于0时,ξ趋向于x,f(ξ)趋向于f(x),故有lim Δx→0 ΔΦ/Δx=f(x)
可见这也是导数的定义,所以最后得出Φ’(x)=f(x).
2、b(上限)∫a(下限)f(x)dx=F(b)-F(a),F(x)是f(x)的原函数.
证明:我们已证得Φ’(x)=f(x),故Φ(x)+C=F(x)
但Φ(a)=0(积分区间变为[a,a],故面积为0),所以F(a)=C
于是有Φ(x)+F(a)=F(x),当x=b时,Φ(b)=F(b)-F(a),
而Φ(b)=b(上限)∫a(下限)f(t)dt,所以b(上限)∫a(下限)f(t)dt=F(b)-F(a)
把t再写成x,就变成缓码了开头的公式,该公式就是牛顿-莱布尼茨公式.
高等数学高阶导数莱布尼兹公式
莱布尼茨公式通俗理解:这个公式完全与二项式展开类似的,如果知道二项式展开公式的话,这个就很容易记住了。这个公式也可以这样记忆:把(u+v)按二项式定理展开。
扩展资料告孙
袜拆链 通俗理解
(a+b)^n=C(n,0)b^n+C(n,1)ab^(n-1)+...+C(n,n-1)a^(n-1)b+C(n,n)a^n
然后把所有的次方换成求导,就是(uv)的.n阶导数公式。
(uv)^(n)=C(n,0)uv^(n)+C(n,1)u'v^(n-1)+...+C(n,n-1)u^(n-1)v'+C(n,n)u^(n)v
不过御明注意,第一项和最后一项要补上不求导的函数。
基本信息
莱布尼茨公式=(uv)’=u'v+v'u
一般的,如果函数u=u(x)与函数v=v(x)在点x处都具有n阶导数,那么此时有
也可记为
符号含义
Σ--------------求和符号;
C(n,k)--------组合符号,即n取k的组合;
u^(n-k)-------u的n-k阶导数;
v^(k)----------v的k阶导数。
数学莱布尼茨公式是什么?
莱布尼兹公式好比二项式定理,它是用来求f(x)*g(x)的高阶导数的。
(uv)' = u'v+uv',
(uv)'‘ = u'’v+2u'v'+uv'‘
依数学租唯归纳法,……,可证该莱布尼兹公式。拦答
各个符号的意义
Σ--------------求和符号
C(n,k)--------组合符号,即n取k的组合
u^(n-k)-------u的n-k阶导数
v^(k)----------v的k阶导数
这个公式和排列组合中的二项式定理相似,二项式定理中的多少次方在这里改为多少阶导数。
(uv)一阶导=u一阶导乘以v+u乘以v一阶导
(uv)二阶导=u二阶导乘以v+2倍u一阶导乘以v一阶导+u乘以v二阶导
(uv)三阶导=u三阶导乘以v+3倍u二阶导乘以v一阶导+3倍u一阶导乘以v二阶导+u乘以v三阶导
扩展资料:
莱布尼茨公式的推导弊衡培过程
如果存在函数u=u(x)与v=v(x),且它们在点x处都具有n阶导数,那么显而易见的,
u(x) ± v(x) 在x处也具有n阶导数,且 (u±v)(n)= u(n)± v(n)
至于u(x) × v(x) 的n阶导数则较为复杂,按照基本求导法则和公式,可以得到:
(uv)' = u'v + uv'
(uv)'' = u''v + 2u'v' + uv''
(uv)''' = u'''v + 3u''v' + 3u'v'' + uv'''
参考资料来源:百度百科-莱布尼茨公式
牛顿布莱尼茨公式是什么 推导过程有哪些
莱布尼兹公式,也称为乘积法则,是数学中关于两个函数的积的导数的一个计算法兆蠢则。不同于牛顿-莱布尼茨公式,莱布尼茨公式用于对两个函数的乘积求取其高阶导数。
一稿塌般的,如果函数u=u(x)与函数v=v(x)在点x处都具有n阶导数,那么键猜圆此时有
莱布尼茨公式是导数计算中会使用到的一个公式,它是为了求取两函数乘积的高阶导数而产生的一个公式。
:微积分的创立者是牛顿和莱布尼茨,之所以说牛顿和莱布尼茨的创立者,事实上是因为他们把定积分与不定积分联系起来,从而建立了微分和积分相互联系的桥梁。
牛顿莱布尼茨公式,经常也被称为“微积分学基本定理”。
牛顿布莱尼茨公式通常也被称为微积分基蔽族本定理,揭示了定积分与被积函数的原函数或者不定积分之间的联系。那么,牛顿布莱尼茨公式是什么呢?下面我整理了一些相关信息,供大家参考!
牛顿布莱尼茨公式
牛顿-莱布尼兹公式,又称为微积分基本定理,其内容是:
若函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,且存在原函数F(x),则f(x)在[a,b]上可积,且
从a到b的定积分(积分号下限为a上限为b):∫f(x)dx=F(b)-F(a)
其意义就在于把不漏脊定积分与定积分联系了起来,也让定积分的运算有了一个完善、令人满意的方法.
牛顿布莱尼茨公式证明过程证明:设:F(x)在区间(a,b)上可导,将区间n等分,分点依次是x1,x2,…xi…x(n-1),记a=x0,b=xn,每个小区间的长度为Δx=(b-a)/n,
则F(x)在区间[x(i-1),xi]上的变化为F(xi)-F(x(i-1))(i=1,2,3…)
当Δx很小时,
F(x1)-F(x0)=F’(x1)*Δx
F(x2)-F(x1)=F’(x2)*Δx
……
F(xn)-F(x(n-1))=F’(xn)*Δx
所以,
F(b)-F(a)=F’(x1)*Δx+ F’(x2)*Δx+…+ F’(xn)*Δx
当n→+∞时,∫(a,b)F’(x)dx=F(b)-F(a)
牛顿布莱尼茨公式意义牛顿-莱布尼茨公式的发现,使人们找到了解决曲线的长度,曲线围成的面积和曲面围成的体积这些问题的一般方法。它简化了定积分的计算,只要知道被积函数的原函数,总可以求出定积分的精确值或一定精度的近似值。
牛顿-莱布尼茨公式是联系微分学与积分学的桥梁,它是微积分中最基本的公式之一。它证明了微分与积分是可逆运算,同时在理论上标志着微积分完整体系的形成,从此微积分成为一门真正的学科。
牛顿-莱布尼茨公式是积分学理论的主干,利用牛顿一莱布尼茨公式可以证明定积分换元公式,积分第一中值定理和积分型余项的泰勒公式。牛顿-莱布尼茨公式还可以推广到二重积分与宏搜弊曲线积分,从一维推广到多维。
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