前提知識:ニュートン・ライプニッツの公式
パリティ
セットfff在[ − a , a ] ( a > 0 ) [-a,a](a>0)[ − a 、] ( _ _>0 )、その後
∫ − aaf ( x ) dx = { 2 ∫ 0 af ( x ) dx 、 f は偶数関数 0 、 f は奇数関数\int_{-a}^af(x)dx=\begin{cases} 2\ int_0^ af(x)dx,\qquad f は偶数関数です\\ 0,\qquad\qquad\qquad \ \ f は奇数関数です\end{cases}∫− _あf ( x ) d x={ 2∫0あf ( x ) d x 、fは偶数関数です0 、 fは奇関数
証明: ∫ − a 0 f ( x ) dx \int_{-a}^0f(x)dxの場合∫− _0f ( x ) d x,令x = − tx=-tバツ=− t、その後
∫ − a 0 f ( x ) dx = ∫ a 0 f ( − t ) d ( − t ) = − ∫ a 0 f ( − t ) dt = ∫ 0 af ( − t ) dt = ∫ 0 af ( − x ) dx \int_{-a}^0f(x)dx=\int_a^0f(-t)d(-t)=-\int_a^0f(-t)dt=\int_0^af(-t)dt= \int_0^af(-x)dx∫− _0f ( x ) d x=∫ある0f ( − t ) d ( − t )=−∫ある0f ( − t ) d t=∫0あf ( − t ) d t=∫0あf ( − x ) d x
\qquad所以原式= ∫ 0 af ( x ) dx + ∫ − a 0 f ( x ) dx = ∫ 0 af ( x ) dx + ∫ 0 af ( − x ) dx =\int_0^af(x)dx+\int_{ -a}^0f(x)dx=\int_0^af(x)dx+\int_0^af(-x)dx=∫0あf ( x ) d x+∫− _0f ( x ) d x=∫0あf ( x ) d x+∫0あf ( − x ) d x
= ∫ 0 a [ f ( x ) + f ( − x ) ] dx \qquad\qquad\qquad =\int_0^a[f(x)+f(-x)]dx=∫0あ[ f ( x )+f ( − x )] d x
= { 2 ∫ 0 af ( x ) dx 、 f は偶数関数 0 、 f は奇数関数 \qquad\qquad\qquad =\begin{cases} 2\int_0^af(x)dx,\qquad f は偶数関数\ \ 0,\qquad\qquad\qquad \ \ f は奇数関数です \end{cases}={ 2∫0あf ( x ) d x 、fは偶数関数です0 、 fは奇関数
定期的に
セットfffはTTですTは周期連続関数であり、任意の実数aa、両方とも持っています
∫ aa + T f ( x ) dx = ∫ 0 T f ( x ) dx \int_a^{a+T}f(x)dx=\int_0^Tf(x)dx∫あるa + Tf ( x ) d x=∫0Tf ( x ) d x
证明:
∫ aa + T f ( x ) dx = ∫ a 0 f ( x ) dx + ∫ 0 T f ( x ) dx + ∫ T a + T f ( x ) dx \int_a^{a+T}f( x)dx=\int_a^0f(x)dx+\int_0^Tf(x)dx+\int_T^{a+T}f(x)dx∫あるa + Tf ( x ) d x=∫ある0f ( x ) d x+∫0Tf ( x ) d x+∫Ta + Tf ( x ) d x
\qquadx = t + Tとするx = t + Tバツ=t+Tでは、
∫ Ta + T f ( x ) dx = ∫ 0 af ( t + T ) dt = ∫ 0 af ( t ) dt \int_T^{a+T}f(x)dx=\int_0^af(t+T) )dt=\int_0^af(t)dt∫Ta + Tf ( x ) d x=∫0あf ( t+T ) dt _=∫0あf ( t ) d t
\qquadそれで
∫ aa + T f ( x ) dx = ∫ a 0 f ( x ) dx + ∫ 0 T f ( x ) dx + ∫ Ta + T f ( x ) dx \qquad\int_a^{a+T}f( x)dx=\int_a^0f(x)dx+\int_0^Tf(x)dx+\int_T^{a+T}f(x)dx∫あるa + Tf ( x ) d x=∫ある0f ( x ) d x+∫0Tf ( x ) d x+∫Ta + Tf ( x ) d x
= ∫ a 0 f ( x ) dx + ∫ 0 T f ( x ) dx + ∫ 0 af ( x ) dx \qquad\qquad\qquad\qquad =\int_a^0f(x)dx+\int_0^Tf(x) dx+\int_0^af(x)dx=∫ある0f ( x ) d x+∫0Tf ( x ) d x+∫0あf ( x ) d x
= ∫ 0 T f ( x ) dx \qquad\qquad\qquad\qquad =\int_0^Tf(x)dx=∫0Tf ( x ) d x