
积分中值定理是微积分中的一个重要定理,它提供了求导数和积分之间关系的一个重要工具。下面是一个关于积分中值定理的例题:
题目:求函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 6x - 1在[0, 2]上的积分。
解答:
1. 首先,我们可以使用积分中值定理。根据定理,如果函数f(x)在闭区间[a, b]上连续,那么在这个区间内至少存在一个点c,使得积分f(x)dx = f(c)(b - a)。
2. 在这个例子中,我们可以选择闭区间[0, 2]。那么,根据积分中值定理,存在一个点c,使得f(c)(2 - 0) = ∫[0, 2]f(x)dx。
3. 现在,我们需要找到这个点c。我们可以通过解方程f(c)(2 - 0) = ∫[0, 2]f(x)dx来找到c。
4. 具体来说,我们可以先计算积分∫[0, 2]f(x)dx。使用分部积分法,我们可以得到:
∫[0, 2]f(x)dx = [x^4 - 3x^3 + 6x^2 - x]_[0, 2] + ∫[0, 2]4x^3 - 6x^2 + 12x - 2 dx
5. 进一步计算,我们可以得到:
∫[0, 2]f(x)dx = 16 - 6 - 2 = 8
6. 现在,我们将这个结果代入f(c)(2 - 0) = ∫[0, 2]f(x)dx,得到:
f(c) = 8 / 2 = 4
7. 因此,点c = 4。现在我们已经找到了满足积分中值定理的点。
8. 最后,根据积分中值定理,我们可以得到:
∫[0, 2]f(x)dx = f(c)(b - a) = 4 * (2 - 0) = 8
所以,函数f(x) = x^3 - 3x^2 + 6x - 1在[0, 2]上的积分是8。