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更新时间: 2026-07-21
变上限积分的求导可以通过以下步骤进行:
1. 定义函数 `g(x)` 为积分 `∫f(t)dt` 从 `a` 到 `x` 的结果,即 `g(x) = ∫f(t)dt (积分限 a 到 x)`。
2. 根据导数的定义,求 `g(x)` 关于 `x` 的导数 `g'(x)`,可以写为极限形式:
g'(x) = lim (h -> 0) [g(x + h) - g(x)] / h
3. 将 `g(x + h)` 和 `g(x)` 用积分表示:
g(x + h) - g(x) = ∫f(t)dt (积分限 a 到 x + h) - ∫f(t)dt (积分限 a 到 x)
4. 应用积分区间的可加性,得到:
g(x + h) - g(x) = ∫f(t)dt (积分限 x 到 x + h)
5. 根据积分中值定理,存在某个 `ξ` 属于 (x, x + h),使得:
∫f(t)dt (积分限 x 到 x + h) = f(ξ) * (x + h - x) = f(ξ) * h
6. 当 `h` 趋于 0 时,`ξ` 趋于 `x`,所以:
g'(x) = lim (h -> 0) [f(ξ) * h] / h = lim (h -> 0) f(ξ) = f[g(x)]
7. 结合以上步骤,得到变上限积分的求导公式:
g'(x) = f[g(x)] * g'(x)
由于 `g'(x)` 出现在等式的两边,我们可以解出 `g'(x)`:
g'(x) = f[g(x)] * g'(x) / (1 - f[g(x)])
如果 `f[g(x)] ≠ 1`,则可以进一步简化为:
g'(x) = f[g(x)] / (1 - f[g(x)])
这就是变上限积分求导的方法
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