計算定積分演算法

1. 定積分計算

定積分的演算法有兩種：換元積分法如果 ;x=ψ(t)在[α,β]上單值、可導;當α≤t≤β時，a≤ψ(t)≤b,且ψ（α）=a,ψ(β)=b, 則 分部積分法設u=u(x),v=v（x)均在區間[a,b]上可導，且u′，v′∈R（[a,b]),則有分部積分公式： (1)計算定積分演算法擴展閱讀 定積分的性質： 1、當a=b時， 2、當a>b時， 3、常數可以提到積分號前。 4、代數和的積分等於積分的代數和。 5、定積分的可加性：如果積分區間[a,b]被c分為兩個子區間[a,c]與[c,b]則有又由於性質2，若f(x)在區間D上可積，區間D中任意c（可以不在區間[a,b]上）滿足條件。 6、如果在區間[a,b]上，f(x)≥0,則 7、積分中值定理：設f(x)在[a,b]上連續，則至少存在一點ε在（a，b)內使

2. 定積分計算

定積分的概念起源於由計算平面上封閉曲線圍成的區域的面積而產生，通過前人的總結，得到了比較清晰的極限概念之後，定積分的理論基礎才得以逐步建立起來，換句話說定積分的理論基礎是極限。早在公元263年我國劉徽提出的割圓術，也是定積分的思想。

3. 簡單的定積分計算

定積分的計算方法如下：
1、
；
2、常數可以提到積分號前
；
3、代數和的積分等於積分的代數和
；
4、定積分的可加性：如果積分區間[a,b]被c分為兩個子區間[a,c]與[c,b]則有
又由於性質2，若f(x)在區間D上可積，區間D中任意c（可以不在區間[a,b]上）滿足條件；
5、Risch
演算法；
6、如果在區間[a,b]上，f(x)≥0,則
；
7、積分中值定理：設f(x)在[a,b]上連續，則至少存在一點
t
在（a，b)內使
；

4. 定積分怎麼算

計算定積分常用的方法：

拓展資料：

定積分的數學定義：如果函數f(x)在區間[a,b]上連續，用分點xi將區間[a,b]分為n個小區間，在每個小區間[xi-1,xi]上任取一點ri（i=1,2,3„,n），作和式f(r1)+...+f(rn)，當n趨於無窮大時，上述和式無限趨近於某個常數A，這個常數叫做y=f(x)在區間上的定積計做/abf(x)dx即/abf(x)dx＝limn>00[f(r1)+...+f(rn)]，這里，a與b叫做積分下限與積分上限，區間[a,b]叫做積分區間，函數f(x)叫做被積函數，x叫做積分變數，f(x)dx叫做被積式。

幾何定義：可以理解為在Oxy坐標平面上，由曲線y=f(x)與直線x=a,x=b以及x軸圍成的曲邊梯形的面積值。（一種確定的實數值）

5. 定積分的近似計算方法

我們知道，用牛頓-萊布尼茲公式計算定積分時，首先要求出被積函數的原函數。但在工程技術問題中，常常會遇到下面的一些情況。例如，被積函數不是用解析表達式表示，而是由曲線或表格給出的；有些被積函數雖然能用解析式表示，可是它的原函數不一定能用初等函數來表示，或者被積函數的原函數雖然是被初等函數，但不容易求出。對於這些情況，將如何計算定積分呢？可以採用近似計算的方法來求定積分的近似值。
根據定積分∫(a→b)f(x)dx(f(x)≥0)的幾何意義，它在數值上都表示以曲線y=f(x)為曲邊與直線x=a、x=b(a<b)及x軸所圍成的曲邊梯形的面積。因此，無論f(x)以什麼形式給出或代表什麼具體意，只要近似地算出相應的曲邊梯形的面積，就可得到所給它積分的近似值。
定積分的近似計算方法是利用定積分的幾何意義來求定積分的近似值的方法。它有三種近似計演算法一一矩形法、梯形法和拋物線法及由這些近似計演算法所導出的全部公式。

6. 定積分的運算公式

具體計算公式參照如圖：

定積分

限多個原函數。

定積分 （definite integral）

定積分就是求函數f(X)在區間[a,b]中的圖像包圍的面積。即由 y=0,x=a,x=b,y=f(X)所圍成圖形的面積。這個圖形稱為曲邊梯形，特例是曲邊三角形。

這里應注意定積分與不定積分之間的關系：若定積分存在，則它是一個具體的數值（曲邊梯形的面積），而不定積分是一個函數表達式，它們僅僅在數學上有一個計算關系（牛頓-萊布尼茨公式），其它一點關系都沒有！

一個函數，可以存在不定積分，而不存在定積分，也可以存在定積分，而不存在不定積分。一個連續函數，一定存在定積分和不定積分；

若只有有限個間斷點，則定積分存在；若有跳躍間斷點，則原函數一定不存在，即不定積分一定不存在。

積分在實際問題中的應用

（一）經濟問題

某工廠技術人員告訴他的老闆某種產品的總產量關於時間的變化率為R′（t）=50+5t-0.6t2，現在老闆想知道4個小時內他的工人到底能生產出多少產品。

如果我們假設這段時間為[1，5]，生產的產品總量為R，則總產量R在t時刻的產量，即微元dR=R′（t）dt=（50+5t-0.6t2）dt。因此，在[1，5]內總產量為

（二）壓縮機做功問題

在生產生活過程中，壓縮機做功問題由於關繫到能源節約問題，因此備受大家關注。假設地面上有一個底半徑為5 m， 高為20 m的圓柱形水池， 往裡灌滿了水。

如果要把池中所有的水抽出，則需要壓縮機做多少功？此時，由於考慮到池中的水被不間斷地抽出，可將抽出的水分割成不同的水層。

同時， 把每層的水被抽出時需要的功定義為功微元。這樣，該問題就可通過微元法解決了。

具體操作如下： 將水面看做是原點所在的位置， 豎直向下做x軸。當水平從x處下降了dx時， 我們近似地認為厚度為dx的這層水都下降了x，因而這層水所做的功微元dw≈25πxdx（J）。當水被完全抽出， 池內的水從20 m下降為 0 m。

根據微元法， 壓縮機所做的功為W=25πxdx=15708（J） 。

（三）液體靜壓力問題

在農業生產過程中，為了保證農田的供水，常常需要建造各種儲水池。因此，我們需要了解有關靜壓力問題。

在農田中有一個寬為 4 m， 高為3 m， 且頂部在水下 5 m的閘門， 它垂直於水面放置。此閘門所受的水壓力為多少？我們可以考慮將閘門分成若干個平行於水面的小長方體。

此時， 閘門所受的壓力可看做是小長方體所受的壓力總和。 當小長方體的截面很窄的情況下， 可用其截面沿線上的壓強來近似代替各個點處的壓強。 任取一小長方體，其壓強可表示為1・x=x， 長方體截面的面積為ΔA=4dx， 從而ΔF≈x・4dx，

利用微元法求解定積分，還可以解決很多實際工程問題，關鍵是要掌握好換「元」 的技巧。這就需要我們解決問題時，要特別注意思想方法。思想方法形式多種多樣，如以直代曲、以均勻代不均勻、以不變代變化等。

參考資料：

網路-定積分