如何用定義計算cosx的定積分?

時間 2021-06-06 18:32:16

1樓:予一人

首先我想澄清乙個事實:用等分區間的特殊辦法做成的積分和極限並不能視為定積分的定義。請回顧定積分的定義,在那個定義中,是要求對區間任意地分割取近似、作和求極限,結果都要存在且相等,這裡分點 的插入是任意的,同時 的選取也是任意的。

由此可見,僅僅求出取特定(specific) 所得的積分和極限,並不能說明這就是定積分,甚至都不足以表明定積分的存在性。

當然,如果定積分存在(這是不能用等分區間這樣的特殊辦法證得的),每種情形下積分和極限作為乙個具體特例,當然就等於定積分了。我們下面要解決的問題,就是在假定該定積分存在的情況下進行處理的。

設若要求 在 上插入 個分點 即

以將區間 等分,則每段區間長度均為 第 個分點為 取每個區間右端點為 作積分和,就得

於是有其中,利用了三角公式

至於末尾這個三角公式,證法有很多,比如,可以將每一項都乘上 再用積化和差公式展開,求和後除了首尾兩項之外,中間的都前後相消了。

這裡我想給出一種利用複數的做法。構作複數 則 於是

注意到由實部對應相等,即得

如果你願意將右邊兩項用積化和差再做一次,就可以進一步變形為我前面給出的那個形式。

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