
【計】 interval integral
在數學分析中,區間積分(Interval Integral)指定義在實數區間上的積分運算,其核心是通過分割、近似、求和、取極限的過程計算函數在特定區間内的累積量。該概念對應英文術語為"definite integral over an interval",常以符號$int_a^b f(x)dx$表示,其中$a,b$為積分上下限。
數學表達式與性質
區間積分的嚴格定義基于黎曼積分框架:
$$ inta^b f(x)dx = lim{|P| to 0} sum_{i=1}^n f(xi_i)Delta x_i $$
其中分割$P$将區間$[a,b]$劃分為子區間,$Delta x_i$為子區間長度。當函數滿足可積條件時,該極限值存在且唯一。
應用領域
權威參考來源
該定義體系通過測度論可擴展至勒貝格積分範疇,此時積分域從簡單區間推廣至更複雜的可測集,但核心的區間積分概念仍構成現代積分理論的基礎框架。
“區間積分”通常指數學中在特定區間上對函數進行積分運算的概念,主要涉及定積分及其應用。以下是詳細解釋:
區間積分最常見的含義是定積分,即對一個函數 ( f(x) ) 在區間 ([a, b]) 上的積分,表示為: $$ int_{a}^{b} f(x) , dx $$ 其幾何意義是函數圖像與 ( x ) 軸在區間 ([a, b]) 内圍成的面積(考慮正負號)。
若函數在區間内分段定義(如分段函數),需分别計算每個子區間的積分再求和。例如: $$ f(x) = begin{cases} x & text{若 } x in [0, 2], 2x & text{若 } x in (2, 5] end{cases} $$ 則區間積分需拆分為 ([0, 2]) 和 ([2, 5]) 兩部分計算。
當解析解難以計算時,可采用數值方法(如梯形法則、辛普森法則)将區間分割為多個小區間,逐段近似積分值。例如: $$ int{a}^{b} f(x) , dx approx sum{i=1}^{n} frac{f(x_{i-1}) + f(x_i)}{2} Delta x $$
如果具體場景中“區間積分”有特殊含義(如特定學科中的擴展定義),建議提供更多上下文以便進一步解釋。
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