则由上式知
ag(x)dx 0 ,
a f (x)g(x)dx 0 ,
从而对任何a,b,(2)式都成立,若论文网
ag(x)dx 0 ,则有
f (x)g(x)dx由,连续函数的介值性,必至少有一点a,b,使得
a f (x)g(x)dx
f () b .
ag(x)dx
这就证明了(2)式成立.
(2)推广的积分第一中值定理的应用
例 1(求极限) 设 f 在0,1上连续,求 lim 1 f (nx )dx .
解 对于任意的正整数 n 2 ,根据积分第一中值定理,存在 n 0, n 及
因为 f 在0,1上是有界的,而有界量与无穷小量的乘积依然为无穷小量,所以
lim f (n ) 1 0.
n n n
又因为 1 1,故有 1
根据 f 在 x 1 处的连续性,有
lim f (n ) (11 )
f (x)dx 0 1 n0,
0 1 2 n 1
由积分中值定理1.21,2,存在0,1,使得
例 3 5(估计积分值) 估计
解 令 f (x) ex , g(x)
显然 f (x) 和 g(x) 满足推广的积分第一中值定理的条件,于是
2.3 定理 2.11,2(积分第二中值定理)来!自-优.尔,论:文+网www.youerw.com
设函数 f 在a,b上可积.
(i)若函数 g 在a,b上减,且 g(x) 0 ,则存在a,b,使得
a f (x)g(x)dx g(a)a
f (x)dx.
(3)
(ii)若函数 g 在a,b上增,且 g(x) 0 ,则存在a,b,使得
a f (x)g(x)dx g(b) f (x)dx.
证:下面只证(i),类似地可证(ii).设
F (x) a
f (t)dt, x a,b
由于 f 在a,b上可积,因此 F 在 a,b上连续,从而存在最大值 M 和最小值 m .
若 g(a) 0 ,由假设 g(x) 0, x a,b,此时对任何a,b,(3)式恒成立,下 面设