結論是,定積分的上下限變化源自于換元過程,它看似反轉,實則是區間轉換的直接結果。換元前,積分變量t的區間是從0到x,通過將t替換為u,其中u等于x減去t,使得積分變量變為u,上限由x變為0(x減去x),下限則變為x(x減去0)。這種變化并不改變積分的本質,只是改變了表達方式。
具體來說,積分的上下限定義如下:
-上限:原始的x被轉換為u=0,因為在換元后,x-t即為0。
-下限:原始的0則變成u=x,因為u=x-t在x處取值。
定積分是這樣理解的:對于函數f(x)在區間[a,b]上的連續性,我們將其劃分為n個子區間,每個子區間的寬度可能不等。選擇每個區間的某一點ξi進行和式計算,這個和式被稱為積分和。當子區間寬度趨近于0(λ→0),積分和的極限存在,我們就稱f(x)在[a,b]上可積,并用∫符號表示其定積分,記為f(x)在[a,b]的定積分。
這個定積分的結果是一個固定的數值,而非函數,因此稱為定積分。在實際計算中,我們通過對函數圖形的分割和面積和的求和來理解這個過程。當涉及減去x軸下方的函數時,由于數學規則,會自然產生負號,這并非人為添加,而是由積分過程的幾何意義所決定。