求曲线方程与坐标轴围成面积问题时,用到微积分基本定理既牛顿~莱布尼兹公式,想问这条公式是怎么推导出来

推导出来的,以及其原理。

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,就变成了开头的公式,该公式就是牛顿-莱布尼茨公式。

参考资料:http://baike.baidu.com/view/1290948.htm

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第1个回答  2012-08-27
无限分割,再将被分割的对象求和
第2个回答  2012-08-27
基本上面积是线段长度的累计,当你把面极限分割,就好像先把它切成了细丝,再把这些那个细丝组合(积分,把他们的长度合起来)就又回到面积了,这是用极限的定义导出来的

求曲线方程与坐标轴围成面积问题时,用到微积分基本定理既牛顿~莱布尼兹...
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,就变成了开头的公式,该公式就是牛顿-莱布尼茨公式。

微积分基本定理的莱布尼兹公式是什么?
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 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。

怎样用微积分基本公式求曲线的切线的长?
(1)微积分的基本公式共有四大公式:1.牛顿-莱布尼茨公式,又称为微积分基本公式 2.格林公式,把封闭的曲线积分化为区域内的二重积分,它是平面向量场散度的二重积分 3.高斯公式,把曲面积分化为区域内的三重积分,它是平面向量场散度的三重积分 4.斯托克斯公式,与旋度有关 (2)微积分常用公式:Dx sin ...

微积分基本运算公式有哪些?
微积分基本运算公式包括以下几个重要公式:1. 牛顿-莱布尼茨公式,也就是微积分基本定理,它建立了微分和积分之间的关系。2. 格林公式,它将一个闭合曲线的围成的平面区域的面积与该区域内部的其他几何量联系起来,通过二重积分来表示。3. 高斯公式,它关联了曲面上的面积与该曲面所包围的三维空间体积,...

牛顿莱布尼茨公式是什么?
牛顿布莱尼茨公式意义:牛顿-莱布尼茨公式的发现,使人们找到了解诀曲线的长度,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...

牛顿-莱布尼茨公式的表达式是什么?
定理意义: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...

微积分四大基本定理是什么?
微积分四大基本定理是:1.牛顿-莱布尼茨公式。牛顿-莱布尼茨公式,通常也被称为微积分基本定理,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。牛顿-莱布尼茨公式的内容是一个连续函数在区间上的定积分等于它的任意一个原函数在区间[a,b ]上的增量。牛顿在1666年写的《流数简论》中利用...

为何把定积分的牛顿——莱布尼兹公式称为“微积分学基本定理”,它有何...
微分和定积分本来是两个独立的分支(注意,不定积分本质上属于微分学),Newton-Leibniz公式的意义在于把微分学和积分学这两个分支联系起来,所以才会有所谓的“微积分”

牛顿布莱尼兹定理
定理意义: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...

什么是微积分基本定理?
微积分基本定理,也称作牛顿-莱布尼兹公式,是微积分领域中的核心原理之一。它阐述了定积分与函数的原函数或不定积分之间的深刻联系。简单地说,这个公式揭示了当一个连续函数在区间[a, b]上的定积分被计算时,它等同于该函数在该区间上任意一个原函数的增量。牛顿在《流数简论》中首次通过运动学的...

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