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关于「什么是微积分基本定理?」

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理解原因

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记号 df/dxdf/dx 促使人们将微小的垂直变化与微小的水平变化配对,非正式地约去 dxdx 有助于直觉理解。然而,它具有误导性,因为导数是由极限定义的,而不是由两个普通数相除定义的。

适用条件:在定理背景下解释微分记号。;理解导数的正式定义。

理解原因

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连续性确保了当区间宽度 hh 趋近于零时,ff 在 [x,x+h][x, x+h] 上的平均值收敛于瞬时值 f(x)f(x)。如果没有连续性,局部行为可能会剧烈振荡或有跳跃,阻止差商的极限稳定在一个单一且明确定义的值 f(x)f(x) 上。

适用条件:A(x)=∫axf(t)dtA(x) = \int_a^x f(t) dt;ff 在 xx 处连续

理解原因

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导数 A′(x)A'(x) 等于 f(x)f(x),因为将端点从 xx 移动到 x+hx+h 会增加一个薄条,其面积增量近似为 f(x)hf(x)h。将此增量除以 hh 并取 hh 趋近于零的极限,得到局部平均高度,连续性确保该高度趋近于精确的端点高度 f(x)f(x)。

适用条件:函数 ff 在 xx 处连续。;A(x)A(x) 定义为从固定下限到 xx 的 ff 的累积。

理解原因

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该因子至关重要,因为微积分基本定理结合链式法则要求将被积函数在上限处的值乘以该上限的导数。如果没有这个因子,累积面积相对于外层变量 tt 的变化率将是错误的。

适用条件:上限是 tt 的函数,而不仅仅是 tt 本身。;被积函数是连续的。