证设F(x)是f(x)的一个原函数, ∫(x)x=F(b)-F(a) Φp()=F|p()l df dx (t)= =f(x)0(t)=l()l'(, dx dt Φ()是fp(t)p'(t)的一个原函数 ∫|p()lp(tlt=Φ(β)-Φ(a)
证 设F(x)是 f (x)的一个原函数, f (x)dx F(b) F(a), b a = − (t) = F[(t)], dt dx dx dF (t) = = f (x)(t) = f [(t)](t), (t)是 f[(t)](t)的一个原函数. [( )]( ) = () − (), f t t dt
q()=、q(B=b, Φ(B)-@(a)=F(6)-F|(a)=F(b)-F(a) r(yd=F(6)-F(a) =(B)-a)s flo(tlo (t)dt. 注意当a>B时,换元公式仍成立
() = a、( ) = b, ( ) − () = F[( )]− F[()]= F(b) − F(a), f (x)dx F(b) F(a) b a = − = ( ) − () f [ (t)] (t)dt. = 注意 当 时,换元公式仍成立
应用换元公式时应注意 (1)用x=φ(t)把变量换成新变量时,积分限也 相应的改变 (2)求出fq()lp(t)的一个原函数Φ()后,不 必象计算不定积分那样再要把Φ(t)变换成原 变量x的函数,而只要把新变量的上、下限 分别代入Φ(t)然后相减就行了
应用换元公式时应注意: (1) 用x = (t)把变量x 换成新变量t 时,积分限也 相应的改变. (2) 求出 f [(t)](t)的一个原函数(t)后,不 必象计算不定积分那样再要把(t)变换成原 变量x 的函数,而只要把新变量t 的上、下限 分别代入(t)然后相减就行了
例2计算「a2-x2lx y=a^. 解1由定积分的几何意义 2 0 x ar 0 等于圆周的第一象限部分的面积= 解2a2-x2ac=、a2-x2+ - arcsin+C 2 故|√a2-x2dx
计算 − a a x dx 0 2 2 解1 由定积分的几何意义 − a a x dx 0 2 2 等于圆周的第一象限部分的面积 4 2 a = 解2 C a a x a x x a − x dx = − + + arcsin 2 2 2 2 2 2 2 故 − a a x dx 0 2 2 4 2 a = x = a 2 2 y = a − x o 例2
解3令x= a sint dx=acst x=0→t=0x=a→1个 →a2-x2dt=[a2cos2htl 1+cos2htsm° 解4令x=ac0st 仍可得到上述结果
令 − a a x dx 0 2 2 = 2 0 2 2 cos a tdt = + 2 0 2 (1 cos 2 ) 2 t dt a 4 2 a = 解4 令 x = acost 仍可得到上述结果 x = asin t dx = acost x = 0 t = 0 2 x = a t = 解3