变限积分求导公式
为了更好地了解变限积分求导公式,我们首先需要回顾一下变限积分的基本概念。
变限积分(也称为含有参数的积分)是一种特殊的积分形式,其中积分上限和下限都包含一个参数,例如:
$$
\\\\int_{0}^{x} f(t)dt $$
在这个例子中,积分上限和下限都包含参数 $x$。这意味着,当 $x$ 取不同的值时,积分的取值也会相应地改变。
在变限积分的求导过程中,我们需要注意以下几点:
1. 根据导数的定义,我们需要计算该变限积分随着参数的变化而发生的微小变化,然后求出这个变化在参数取某个特定值时的极限,也就是该变限积分的导数。
2. 变限积分的求导规则与普通积分的求导规则略有不同。在变限积分的求导过程中,我们需要对上限和下限都进行求导。
接下来,我们将介绍几个常用的变限积分求导公式。
1. 基本求导公式 $$
\\\\frac{d}{dx} \\\\int_{a(x)}^{b(x)} f(t)dt = f(b(x)) \\\\cdot b'(x) - f(a(x)) \\\\cdot a'(x)
$$
其中,$a(x)$ 和 $b(x)$ 是积分上限和下限的函数表达式,$f(x)$ 是积分内的函数。
这个公式的意思是,对于一个变限积分 $\\\\int_{a(x)}^{b(x)} f(t)dt$,它的导数等于积分上限的函数值乘以积分上限函数的导数减去积分下限的函数值乘以积分下限函数的导数。
2. 积分上限的求导公式 $$
\\\\frac{d}{dx} \\\\int_{a(x)}^{b} f(t)dt = f(b) \\\\cdot \\\\frac{db}{dx} - f(a(x)) \\\\cdot \\\\frac{da}{dx}
$$
在这个公式中,积分下限为常数,积分上限为函数 $b(x)$。积分内的函数为 $f(t)$。
这个公式的意思是,对于一个变限积分 $\\\\int_{a(x)}^{b} f(t)dt$,它的导数等于积分上限的函数值乘以积分上限函数的导数减去积分下限的函数值的导数。
3. 积分下限的求导公式 $$
\\\\frac{d}{dx} \\\\int_{a}^{b(x)} f(t)dt = f(b(x)) \\\\cdot \\\\frac{db}{dx} - f(a) \\\\cdot \\\\frac{da}{dx}
$$
在这个公式中,积分上限为常数,积分下限为函数 $a(x)$。积分内的函数为 $f(t)$。
这个公式的意思是,对于一个变限积分 $\\\\int_{a}^{b(x)} f(t)dt$,它的导数等于积分上限的函数值的导数乘以积分上限函数减去积分下限的函数值乘以积分下限函数的导数。
4. 同一变量的情况
当积分上限和下限都含有同一变量 $x$ 的函数时,我们可以使用以下公式: $$
\\\\frac{d}{dx} \\\\int_{x}^{g(x)} f(t)dt = f(g(x)) \\\\cdot g'(x) - f(x) $$ 以及 $$
\\\\frac{d}{dx} \\\\int_{g(x)}^{x} f(t)dt = f(x) - f(g(x)) \\\\cdot g'(x) $$
在这里,我们将上下限都写成了含有 $x$ 的函数,以方便求导。
其中第一个公式的意思是,对于一个变限积分 $\\\\int_{x}^{g(x)} f(t)dt$,它的导数等于积分上限的函数值乘以积分上限函数的导数减去积分下限函数的常数值。
类似地,第二个公式的意思是,对于一个变限积分 $\\\\int_{g(x)}^{x} f(t)dt$,它的导数等于积分下限函数的常数值减去积分上限的函数值乘以积分上限函数的导数。
这四个公式是变限积分求导的基本公式,掌握了这些公式可以使我们更加轻松快捷地完成求导题目。
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