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一元积分学

第一章:定积分的概念与性质

  • 1.1 引言:从面积和路程谈起
    • 1.1.1 曲边梯形的面积
    • 1.1.2 变速直线运动的路程
  • 1.2 定积分的定义
    • 1.2.1 分割、近似、求和、取极限
    • 1.2.2 黎曼和与黎曼积分
    • 1.2.3 定积分的几何意义
  • 1.3 定积分的性质
    • 1.3.1 线性性质
    • 1.3.2 区间可加性
    • 1.3.3 保号性与比较定理
    • 1.3.4 积分中值定理
  • 1.4 可积条件
    • 1.4.1 可积的必要条件
    • 1.4.2 可积的充分条件 (连续、单调、有限间断点)
  • 1.5 微积分基本定理 (牛顿-莱布尼茨公式)
    • 1.5.1 变上限积分函数及其导数
    • 1.5.2 牛顿-莱布尼茨公式的推导与应用
  • 1.6 习题

第二章:不定积分与换元积分法

  • 2.1 不定积分的概念
    • 2.1.1 原函数与不定积分的定义
    • 2.1.2 不定积分的几何意义
  • 2.2 基本积分表
  • 2.3 换元积分法
    • 2.3.1 第一类换元法 (凑微分法)
    • 2.3.2 第二类换元法 (变量代换法)
    • 2.3.3 三角代换、根式代换、倒代换
  • 2.4 习题

第三章:分部积分法与有理函数积分

  • 3.1 分部积分法
    • 3.1.1 分部积分公式的推导
    • 3.1.2 分部积分法的应用技巧 (反对幂指三)
  • 3.2 有理函数的积分
    • 3.2.1 有理函数的分解
    • 3.2.2 部分分式的积分
  • 3.3 可化为有理函数的积分
    • 3.3.1 三角函数有理式的积分 (万能代换)
    • 3.3.2 简单无理函数的积分
  • 3.4 习题

第四章:定积分的计算与应用

  • 4.1 定积分的换元积分法
  • 4.2 定积分的分部积分法
  • 4.3 定积分在几何学中的应用 -- 微分元素法
    • 4.3.1 微分元素法的思想
    • 4.3.2 平面图形的面积 (直角坐标系)
    • 4.3.3 平面图形的面积 (极坐标系)
      • 4.3.3.1 极坐标系下的面积元素
      • 4.3.3.2 常见曲线的极坐标方程
      • 4.3.3.3 例题与技巧
    • 4.3.4 旋转体的体积
      • 4.3.4.1 绕 x 轴旋转
      • 4.3.4.2 绕 y 轴旋转
      • 4.3.4.3 绕其他直线旋转 (选学)
    • 4.3.5 平行截面面积已知的立体体积
    • 4.3.6 旋转体的侧面积
      • 4.3.6.1 侧面积公式的推导
      • 4.3.6.2 例题与技巧
    • 4.3.7 曲线的弧长 (直角坐标系)
    • 4.3.8 曲线的弧长 (参数方程)
    • 4.3.9 曲线的弧长 (极坐标系)
  • 4.4 定积分在物理学中的应用
    • 4.4.1 变力做功
    • 4.4.2 水压力
    • 4.4.3 引力
    • 4.4.4 质心
    • 4.4.5 转动惯量 (选学)
  • 4.5 定积分的近似计算
    • 4.5.1 矩形法
    • 4.5.2 梯形法
    • 4.5.3 辛普森法
  • 4.6 习题

第五章:反常积分

  • 5.1 无穷限的反常积分
    • 5.1.1 无穷限反常积分的定义
    • 5.1.2 无穷限反常积分的敛散性
    • 5.1.3 无穷限反常积分的计算
  • 5.2 无界函数的反常积分
    • 5.2.1 无界函数反常积分的定义
    • 5.2.2 无界函数反常积分的敛散性
    • 5.2.3 无界函数反常积分的计算
  • 5.3 伽玛函数
    • 5.3.1 伽玛函数的定义与性质
    • 5.3.2 伽玛函数与阶乘的关系
  • 5.4 习题

附录

附录 A:常用积分表

  • A.1 基本初等函数的积分
  • A.2 常用的不定积分公式
  • A.3 一些特殊的定积分公式

附录 B:希腊字母表

  • B.1 希腊字母大写、小写及英文/中文读音

附录 C:常用数学符号

  • C.1 常用数学符号及其含义

附录 D:常用术语中英文对照表

  • D.1 一元积分学术语中英文对照

附录 E:部分习题解答与提示

  • E.1 第一章习题解答与提示
  • E.2 第二章习题解答与提示
  • E.3 第三章习题解答与提示
  • E.4 第四章习题解答与提示
  • E.5 第五章习题解答与提示

附录 F:拓展阅读

  • F.1 关于 “反对幂指三” 原则的更多说明
  • F.2 极坐标系下曲线弧长的更详细推导
  • F.3 反常积分比较判别法的更详细说明
  • F.4 伽玛函数性质的补充说明
  • F.5 数值积分方法的补充说明
  • F.6 积分的应用实例补充
  • F.7 进阶阅读推荐