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定积分的换元法

定理 .若函数y=f(x)在区间[a,b]连续,函数x=\psi(t)满足:

        (1)\psi(\alpha)=a,\psi(\beta)=b

        (2)\psi(t)[\alpha,\beta](或[\beta,\alpha])上具有连续导数,且其值域R_{\psi}=[a,b]

则有:

\int_{a}^{b}f(x)dx=\int_{\alpha}^{\beta}f[\psi(t)]\psi'(t)\mathrm{d}t

定积分的换元法和不定积分的第二类换元法有点类似,这里进行一下比较:

  • 不定积分换元时,只需要替换积分变量;而定积分换元时,还需要替换积分上下限
  • 不定积分换元后还需要将t=\psi^{-1}(x)进行回代,以便得到以x为自变量的不定积分;而定积分换元法不要求x=\psi(t)存在反函数,这是因为换元后运用牛顿-莱布尼兹公式就可得到(实数)结果,不需要回代
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