# 13.1 区域:定义,名称和符号
> 原文: [http://math.mit.edu/~djk/calculus_beginners/chapter13/section01.html](http://math.mit.edu/~djk/calculus_beginners/chapter13/section01.html)
我们从边长为![](https://img.kancloud.cn/c9/d9/c9d999d9a4e8bd3d6f8e50519d1dfaa8_13x12.gif)和![](https://img.kancloud.cn/da/be/dabea901c4b1a4079aa96d47bcee4e75_14x12.gif)的矩形区域开始。如您所知,这个区域是![](https://img.kancloud.cn/7d/6c/7d6c06f4d6e799de24dbc33a6d1c39e9_27x12.gif)。我们的首要任务是利用这一事实提供一种寻找不规则数字区域的方法。
要做到这一点,我们必须首先准确定义我们要做的事情。
假设我们有一些函数,例如正弦函数,并且在![](https://img.kancloud.cn/77/90/7790dd0efb4a03a4c876741804d9b559_10x8.gif)轴上有一个间隔,例如从![](https://img.kancloud.cn/fb/02/fb0294de83ba79f08ad4634c597b108c_9x12.gif)到![](https://img.kancloud.cn/55/95/559537f1e11c68d8ba3d9f6d540de6b0_7x13.gif)。然后我们可以绘制定义的曲线
![](https://img.kancloud.cn/9e/5a/9e5a2e6cf1dda95ae84180d008d422ed_103x18.gif)
并询问区域中边界为:线![](https://img.kancloud.cn/3a/b2/3ab233b23b3ecdeb9c93820255f12ce9_145x16.gif)和给定曲线的区域。
该区域被称为**函数![](https://img.kancloud.cn/d2/8e/d28e17ad9c7afaea328b0168b8794615_45x18.gif)的定积分,从下限![](https://img.kancloud.cn/fb/02/fb0294de83ba79f08ad4634c597b108c_9x12.gif)到上限![](https://img.kancloud.cn/55/95/559537f1e11c68d8ba3d9f6d540de6b0_7x13.gif)。** 单词确定有时被省略,然后该区域被称为从![](https://img.kancloud.cn/fb/02/fb0294de83ba79f08ad4634c597b108c_9x12.gif)到![](https://img.kancloud.cn/55/95/559537f1e11c68d8ba3d9f6d540de6b0_7x13.gif)的积分。
它的标准符号是:
![](https://img.kancloud.cn/73/6b/736b35223d0a33431a51e3f83559ec59_110x46.gif)
**为什么这个丑陋的符号?为什么奇怪![](https://img.kancloud.cn/b7/8d/b78d461f70ba9bf37b6fe5c4088a92d8_17x41.gif)的事情?**
我们使用这种表示法,因为其他人都这样。开心点!您将能够识别和阅读涉及这些符号的语句。它们不是威胁。想象一下,它是一个奇怪的 S,代表 Sum。积分是一种奇怪的总和。
**什么是![](https://img.kancloud.cn/27/c1/27c11d38861f9ac633487203cd801278_19x13.gif)?**
它表明,如果我们将积分的端点之间的间隔划分为长度为![](https://img.kancloud.cn/27/c1/27c11d38861f9ac633487203cd801278_19x13.gif)的微小条,则包含值![](https://img.kancloud.cn/77/90/7790dd0efb4a03a4c876741804d9b559_10x8.gif)的条子对区域的贡献几乎是一个矩形,该矩形的面积将是是它的两端之间的差异,即![](https://img.kancloud.cn/90/34/90340615fd75f4a3550a82c374838b6b_34x18.gif)乘以 s 差异,每个条子是![](https://img.kancloud.cn/27/c1/27c11d38861f9ac633487203cd801278_19x13.gif); ![](https://img.kancloud.cn/d3/55/d3550689273a6dc1f823ba7b13579894_54x18.gif),因此是那个条子中的区域,其中所有条子的总和是我们寻找的区域。如果![](https://img.kancloud.cn/90/34/90340615fd75f4a3550a82c374838b6b_34x18.gif)是![](https://img.kancloud.cn/85/af/85af0c41fc3818152c127f96d1d948a8_35x13.gif),那么![](https://img.kancloud.cn/85/af/85af0c41fc3818152c127f96d1d948a8_35x13.gif)的平均值乘以![](https://img.kancloud.cn/27/c1/27c11d38861f9ac633487203cd801278_19x13.gif)就是我们在所有条子上求和得到指示的积分。
在描述你的积分时,你经常可以在描述它的端点时忽略![](https://img.kancloud.cn/77/90/7790dd0efb4a03a4c876741804d9b559_10x8.gif),把它写成
![](https://img.kancloud.cn/a3/99/a399a7339cd8c47f7609c74f2024c3eb_93x46.gif)
有时你想通过给出除![](https://img.kancloud.cn/77/90/7790dd0efb4a03a4c876741804d9b559_10x8.gif)值以外的值来描述端点,
(有时您可能希望通过某些其他函数![](https://img.kancloud.cn/36/0b/360b6c9ce1e70871de7227fbd8063a26_32x18.gif)的值来描述![](https://img.kancloud.cn/77/90/7790dd0efb4a03a4c876741804d9b559_10x8.gif)区间的下端点和上端点,您可以通过![](https://img.kancloud.cn/d2/45/d245b2827693cdf33312cc4630ee6b6e_67x18.gif)和![](https://img.kancloud.cn/07/8b/078b352bb3603617e56330a417fb3fb1_66x18.gif)指示端点来实现。例如,这里的积分可以和![](https://img.kancloud.cn/91/19/9119b304d51bc1cef51cbf2b4279a87d_51x16.gif)到![](https://img.kancloud.cn/80/19/80191a8a42e134d472fb46936c389c92_50x17.gif)的积分一样描述。)
我们将其称为正弦函数的![](https://img.kancloud.cn/fb/02/fb0294de83ba79f08ad4634c597b108c_9x12.gif)到![](https://img.kancloud.cn/55/95/559537f1e11c68d8ba3d9f6d540de6b0_7x13.gif)的积分。
**是四个边界![](https://img.kancloud.cn/a4/f8/a4f869f0cf5b7de81505ddefdca1e375_145x16.gif)和![](https://img.kancloud.cn/9c/81/9c814b196f271af05eee1a1eaffd6262_79x18.gif)之间的区域,计算![](https://img.kancloud.cn/77/90/7790dd0efb4a03a4c876741804d9b559_10x8.gif)轴下方的任何区域为负。**
一般来说,[被子] ![](https://img.kancloud.cn/5b/9f/5b9fed750dec8b18df50d84860dc0298_32x18.gif)乘以![](https://img.kancloud.cn/27/c1/27c11d38861f9ac633487203cd801278_19x13.gif)的![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif)到![](https://img.kancloud.cn/a0/76/a07675eb420c5a094218ccaf1bb3763f_8x13.gif)的面积或积分是由![](https://img.kancloud.cn/fc/18/fc181a84c5b79bafa1ccde0bcaab1658_167x18.gif)和![](https://img.kancloud.cn/56/d2/56d263f7349d754b27fa4a25b57704c8_43x16.gif)界定的区域。 ![](https://img.kancloud.cn/56/d2/56d263f7349d754b27fa4a25b57704c8_43x16.gif)以下的区域被计算为负值。
**如果“下限”![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif)大于“上限”![](https://img.kancloud.cn/a0/76/a07675eb420c5a094218ccaf1bb3763f_8x13.gif)会怎样?**
**![](https://img.kancloud.cn/be/5a/be5a3b14ec81e5793da4b5ff8e3384c6_43x8.gif)和![](https://img.kancloud.cn/eb/b0/ebb09e17276c46fc711d07c6e1626395_42x13.gif)之间的区域加上![](https://img.kancloud.cn/eb/b0/ebb09e17276c46fc711d07c6e1626395_42x13.gif)和![](https://img.kancloud.cn/9f/3a/9f3a86322ebb97dea7ec06397f7a4f22_42x8.gif)之间的区域,当![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif)小于![](https://img.kancloud.cn/a0/76/a07675eb420c5a094218ccaf1bb3763f_8x13.gif)且![](https://img.kancloud.cn/a0/76/a07675eb420c5a094218ccaf1bb3763f_8x13.gif)小于![](https://img.kancloud.cn/b5/46/b546a89f36ed0a48be4457149ac399aa_8x8.gif)时,仅为两者之间的区域![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif)和![](https://img.kancloud.cn/b5/46/b546a89f36ed0a48be4457149ac399aa_8x8.gif)。**
这是一个非常好的属性,我们在你提到的情况下定义积分,使其适用于所有![](https://img.kancloud.cn/91/e9/91e96dd04e0874f36cfa7d6a4e73858d_26x17.gif)和![](https://img.kancloud.cn/b5/46/b546a89f36ed0a48be4457149ac399aa_8x8.gif)。这意味着从![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif)到![](https://img.kancloud.cn/a0/76/a07675eb420c5a094218ccaf1bb3763f_8x13.gif)的区域加上![](https://img.kancloud.cn/a0/76/a07675eb420c5a094218ccaf1bb3763f_8x13.gif)回到![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif)的区域必须是从![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif)到![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif)的区域,这一点都没有。为了实现这一点,我们将面积从大到小定义为减小从小到大的面积。根据这个定义,![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif)到![](https://img.kancloud.cn/a0/76/a07675eb420c5a094218ccaf1bb3763f_8x13.gif)的积分加上从![](https://img.kancloud.cn/a0/76/a07675eb420c5a094218ccaf1bb3763f_8x13.gif)到![](https://img.kancloud.cn/b5/46/b546a89f36ed0a48be4457149ac399aa_8x8.gif)的积分是![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif)到![](https://img.kancloud.cn/b5/46/b546a89f36ed0a48be4457149ac399aa_8x8.gif)的积分,无论数字![](https://img.kancloud.cn/91/e9/91e96dd04e0874f36cfa7d6a4e73858d_26x17.gif)和![](https://img.kancloud.cn/b5/46/b546a89f36ed0a48be4457149ac399aa_8x8.gif)的数字顺序如何。
**这一切有什么好处?**
我们的关键任务是弄清楚如何确定这些领域是什么。我们有一个强大的工具来做到这一点。
**嗯?**
**首先注意这里积分的概念为我们提供了一种定义函数**的新方法。我们可以使我们的积分上限变化,称之为![](https://img.kancloud.cn/64/9c/649cbb0dc497a73d3cb2a543eaaf7933_6x12.gif),并将得到的积分视为![](https://img.kancloud.cn/64/9c/649cbb0dc497a73d3cb2a543eaaf7933_6x12.gif)的函数。
例如,我们可以写
![](https://img.kancloud.cn/4b/91/4b919076484571040cc21dfdcf44389a_146x45.gif)
现在我们可以问,作为![](https://img.kancloud.cn/64/9c/649cbb0dc497a73d3cb2a543eaaf7933_6x12.gif)的函数,函数![](https://img.kancloud.cn/da/77/da77c5b4891cf3d059f1b04a28b230ef_9x12.gif)以这种方式定义的导数是什么?
- 第 0 章:为何学习微积分?
- 0.1 你应该知道什么
- 0.2 什么是微积分?我们为什么要研究它?
- 第 1 章:数字
- 1.1 什么是数字?有理数
- 1.2 小数和实数
- 1.3 复数
- 复数运算
- 1.4 可数集(消遣)
- 第 2 章:使用电子表格
- 2.1 什么是电子表格?
- 2.2 斐波纳契数
- 2.3 帕斯卡的三角形
- 2.4 与电子表格集成
- 第 3 章:线性函数
- 3.1 什么是函数?
- 3.2 线性函数
- 3.3 线性
- 第四章:函数的二次型和导数
- 4.1 更复杂的函数
- 4.2 二次函数的斜率
- 第 5 章:有理函数和导数的计算
- 5.1 有理函数的导数
- 第 6 章:指数函数,替换和链规则
- 6.1 最有用函数的导数
- 第 7 章:三角函数及其导数
- 7.1 二维数学
- 7.2 三角学和导数以及加法定理
- 第 8 章:反函数及其导函数
- 8.1 反函数
- 8.2 微分反函数
- 8.3 更多规则
- 第 9 章:数值微分和不可微函数
- 9.1 数值微分
- 9.2 绘制导数图
- 9.3 不可微函数
- 第 10 章:微分的回顾
- 10.1 复习
- 第 11 章:微分在求解方程中的应用
- 11.1 求解方程
- 第 12 章:反导数
- 12.1 反导数
- 第 13 章:曲线下面积;定积分
- 13.1 区域:定义,名称和符号
- 13.2 微积分和确定区域的基本定理
- 13.3 积分的诀窍
- 第 14 章:数值积分
- 14.1 数值积分计划
- 14.2 积分的“规则”
- 14.3 为什么这些规则有效?
- 第 15 章:平行数字的面积和体积;行列式
- 15.1 有符号面积和体积
- 15.2 表示平行边的图形
- 15.3 行列式的属性
- 15.4 求解行列式
- 15.5 用于求解电子表格中的行列式的爱丽丝梦游仙境方法
- 第 16 章一些纯数学
- 16.1 极限和点集拓扑简介
- 16.2 紧集
- 16.3 杂注
- 16.4 Lebesgue 积分
- 第 17 章:物理的建模应用
- 17.1 垂直运动建模
- 17.2 弹簧建模(谐波振荡器)
- 17.3 受迫振荡
- 17.4 简单电路
- 第 18 章捕食者猎物模型
- 18.1 捕食者猎物模型
- 第 19 章:求解微分方程
- 19.1 计划
- 19.2 一阶微分方程
- 19.3 二阶微分方程
- 19.4 行星运动