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如何计算从 2 到 3 的 sqrt(x) 定积分?

要计算 ∫23xdx\int_2^3 \sqrt{x} dx,首先找到原函数 23x3/2\frac{2}{3}x^{3/2}。然后,应用微积分基本定理,用上限处的原函数值减去下限处的原函数值:[23x3/2]23=23(3)3/2−23(2)3/2\left[\frac{2}{3}x^{3/2}\right]_2^3 = \frac{2}{3}(3)^{3/2} - \frac{2}{3}(2)^{3/2}。简化各项得到 23−4232\sqrt{3} - \frac{4\sqrt{2}}{3}。

适用条件

  • 积分是 ∫23xdx\int_2^3 \sqrt{x} dx。
  • 原函数是 23x3/2\frac{2}{3}x^{3/2}。
  • 积分限是 2 和 3。

理解与推导

  1. 识别 x\sqrt{x} 的原函数为 23x3/2\frac{2}{3}x^{3/2}。
  2. 在上限 x=3x=3 处求原函数的值:23(3)3/2\frac{2}{3}(3)^{3/2}。
  3. 将 33/23^{3/2} 简化为 333\sqrt{3},因此该项变为 23(33)=23\frac{2}{3}(3\sqrt{3}) = 2\sqrt{3}。
  4. 在下限 x=2x=2 处求原函数的值:23(2)3/2\frac{2}{3}(2)^{3/2}。
  5. 将 23/22^{3/2} 简化为 222\sqrt{2},因此该项变为 23(22)=423\frac{2}{3}(2\sqrt{2}) = \frac{4\sqrt{2}}{3}。
  6. 用上限值减去下限值:23−4232\sqrt{3} - \frac{4\sqrt{2}}{3}。
  7. 陈述最终结果。

例子

脚本指出:“在 3 和 2 处求值得到 23−42/32\sqrt{3}-4\sqrt{2}/3。”

容易误解的地方

  • 将值相加而不是相减。
  • 错误简化分数指数。
  • 忘记乘以系数 2/32/3。

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