Теорема об оценках определенного интеграла
1. Если функция интегрируема на отрезке (a<b), то .
Доказательство:
.
Каждое слагаемое интегральной суммы In неотрицательно, поэтому . Предел неотрицательной величины не может быть отрицательным.
2. Если f(x) и g(x) интегрируемы на отрезке (a<b) и удовлетворяют на нём равенству , то
Доказательство:
Так как , то по свойству 1:
и .
3. Если функция f(x) интегрируема на (a<b) и существуют числа m и М такие, что во всех точках отрезка выполняется неравенство , то
.
Доказательство:
Проинтегрируем неравенство по отрезку .
или
, на основе свойств определенного интеграла, получим
.
4. Теорема о среднем для определённого интеграла.
Теорема. Если функция f (x) непрерывна на отрезке , то внутри отрезка найдется хотя бы одна точка такая, что имеет место равенство:
Доказательство:
1) Пусть a<b. По теореме Вейерштрасса, непрерывная на отрезке функция f (x) достигает на нём своего наибольшего М и наименьшего m значений: . Интегрируем это неравенство в пределах от а до b; по свойству 3 получим:
.
Делим на (b-a)>0:
.
Обозначим . Тогда . Так как функция f (x) непрерывна на отрезке , то она принимает любое промежуточное значение, заключённое между m и М. Поэтому h – одно из значений функции f (x) на : , где , т.е. (1)
или
2) Пусть a>b. Тогда
получим интеграл, где нижний предел меньше верхнего. Число , получаемое по формуле (1), называется средним значением функции на отрезке .
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | Поиск по сайту:
|