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13-1 적분의 기본 성질 본문

미적분

13-1 적분의 기본 성질

K JI 2023. 5. 29. 16:16
  1. 적분은 내부 구간으로 쪼개질 수 있다.
    1) 다시 말해, b라는 점이 a - c 구간 내에 존재하고, 양 구간을 분할 가능하면
    cav(x)dx=bav(x)dx+cbv(x)dx 이다.

  2. 정확히 한 점에서의 적분은 0과 같다.
    1) aav(x)dx=F(x)F(x)=0

  3. 적분의 진행방향이 바뀌면 부호가 반대로 바뀐다.
    1) 즉 bav(x)dx=bav(x)dx

  4. 홀함수와 짝함수의 적분은 다르다
    1) 홀함수란 v(x)=v(x)인 함수를 말하며, 짝함수란 v(x)=v(x)인 함수를 말한다.
    (1) 홀함수의 예시로는 x,x3,x5를, 짝함수의 예시로는 x2,x4 등을 들 수 있다.
    2) 다시말해 아래와 같다.
    (1) 홀함수의 경우 : aaodd(x)dx=0
    (2) 짝함수의 경우 : aaeven(x)dx=2a0even(x)dx
    -. 하한이 0으로 바뀌는것에 주의한다

  5. a<x<b 에서 v(x)>0 이면
    1) bav(x)dx>0

  6. abb 에서 L(x)<V(X)<U(X) 라고 한다면
    1) baL(X)dx<baV(X)dx<baU(X)dx
    2) 즉, 원함수의 단조성은 적분함수에서도 유지된다.

  7. 적분에 대한 평균값 정리
    1) V(X)가 연속이면 V(X)의 평균이 V(c)와 같아지는 a<c<b인 점 c가 존재한다. 
    직사각형을 해당 곡선의 가장 밑부분에서 시작하여 조금씩 위로 밀어 올리다보면,
    a < c < b 구간 내에서 직사각형의 면적과 곡선 아래의 면적이 같아지는 지점(13)이 나타난다. 

    (1) 즉, V(c)=1babav(x)dx=v(x)

    2) 위 정리는 아래와 같이 증명 가능하다
    (1) 구간 a ~ b 사이에서 어떤 직사각형을 정의할 경우

    -. V(c)(ab)의 넓이(투명 빨간색 직사각형)이
    -. bav(x)dx의 넓이와(진한 빨간색 곡선 아래 부분)이 
    일치하는 점 c에서의 함수값 v이 존재한다.

    (2) 즉, v(c)(ab)=bav(x)dx에서
    v(c)=1abbav(x)dx=F(b)F(a)ab
    -.  이는 도함수, 즉 '기울기'이며 평균 변화량이다