对积分求导的规则主要分为两类: 常数积分 和 变限积分 。
一、常数积分的导数
当积分上下限为常数时,积分结果为常数,其导数为零。即:
$$
left( int_{a}^{c} f(x) , dx right)' = 0 quad text{(其中 } a, c text{ 为常数)}
$$
解释 :常数的导数为零,因为常数不随自变量变化。
二、变限积分的导数
当积分上下限为变量时,需使用 Leibniz积分法则 。设积分函数为:
$$
F(x) = int_{a(x)}^{b(x)} f(t, x) , dt
$$
其导数为:
$$
F'(x) = f(b(x), x) cdot b'(x) - f(a(x), x) cdot a'(x) + int_{a(x)}^{b(x)} frac{partial f(t, x)}{partial x} , dt
$$
分步说明 :
基本公式 :将积分上下限代入被积函数,再乘以对应上限和下限的导数;
含参变量 :若被积函数同时依赖积分变量和上限变量(如 $f(t, x)$),需额外计算偏导数。
三、特殊说明
积分上限或下限为常数 :若仅上限或下限为变量(如 $int_{a(x)}^{c} f(t) , dt$),则导数简化为:
$$
left( int_{a(x)}^{c} f(t) , dt right)' = f(c, x) cdot a'(x)
$$
被积函数含参数 :需使用莱布尼茨积分法则中的偏导数项。
四、示例
计算 $left( int_{x^2}^{x} t , dt right)'$:
识别积分上下限为变量 $x$ 的函数 $a(x) = x^2$ 和 $b(x) = x$;
应用Leibniz法则:
$$
left( int{x^2}^{x} t , dt right)' = t cdot 1 - t cdot 2x + int{x^2}^{x} 1 , dt = x - 2x^3 + (x - x^2) = -2x^3 + 2x - x^2
$$
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本文概览:对积分求导的规则主要分为两类: 常数积分 和 变限积分 。当积分上下限为常数时,积分结果为常数,其导数为零。即:$$\left( \int_{a}^{c} f(x) \, dx \right)' = 0 \quad \text{(其中 }