超速習 微分積分 計算編
第四回 高等学校数学における積分
微分積分学の基本定理: 微分と積分が互いに逆演算であることを理解する
- (微分した関数を積分すると元の関数とたかだか定数の和に戻る)
- (積分した関数を微分すると元の関数に戻る)
積分とは
- 積分の表記: 定積分,不定積分
または、定積分,不定積分
- 積分の定義: 数列と級数と積分の関係
- 区分求積法(リーマン積分) を示す. ここで、
- より,(左辺)
- (左辺)
ここで、
- (左辺)
(定数)
- この定数を積分の値として定義しようということ
- とびとびの離散的な値を取る数列、の総和=級数は,(連続関数の)積分で容易に計算が可能になる,ということを意味する
- 例えば、 の時、
- (左辺)
- (左辺)
- (左辺)
- ここで、の時、
- よって、(左辺)
- ※を利用していることに注目。この式はに相当。
- 同様に、の時、
- (左辺)
- (左辺)
- (左辺)
- (左辺)
- (左辺)
- (左辺)
- (左辺)
- ここで、の時、
- よって、(左辺)
- ※を利用していることに注目。この式はに相当。
- で両辺を微分する.したがって,関数がなんであれ積分したものを微分すると元に戻る
- 積分値つまり,ある関数で与えられた面積は,高次の関数の両端の値の差だけで決まる.
- いろいろな積分
積分の公式
- 積分の性質:
- 置換積分: ★超重要★
- 部分積分: ★困った時は部分積分★
演習1: 定積分
Q1.
Q2.円の面積:
Q3.半径rの球に外接する円柱の体積:
Q4.半径rで高さrの円錐の体積:
Q5.y=f(x)=xにおける,x軸での回転体の体積:
Q6.球の体積:
Q7.における,x軸での回転体の体積:
また,(円柱の体積)-(2つの円錐の体積)
演習2: 特徴のある関数の積分
Q1.
Q2. としてみよ
Q3.
Q4.
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