x的绝对值如何积分

更新时间:2025-12-10 21:43:48
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在积分学中,x的绝对值函数,即|x|,是一个分段函数。对于|x|的积分,我们可以根据x的正负值分为两个区间进行积分。具体步骤如下:

1. 分段定义:绝对值函数|x|可以表示为:
- 当x ≥ 0时,|x| = x;
- 当x < 0时,|x| = -x。

2. 积分计算:根据分段定义,我们可以将|x|的积分分为两个区间来计算:
- 对于区间[-a, 0](其中a > 0),由于|x| = -x,所以积分表达式为:
\[ \int_{-a}^{0} -x \, dx \]
- 对于区间[0, b](其中b > 0),由于|x| = x,所以积分表达式为:
\[ \int_{0}^{b} x \, dx \]

3. 积分求解:
- 对于第一个区间的积分,我们得到:
\[ \int_{-a}^{0} -x \, dx = \left[ -\frac{x^2}{2} \right]_{-a}^{0} = -\frac{(-a)^2}{2} - \left(-\frac{0^2}{2}\right) = -\frac{a^2}{2} \]
- 对于第二个区间的积分,我们得到:
\[ \int_{0}^{b} x \, dx = \left[ \frac{x^2}{2} \right]_{0}^{b} = \frac{b^2}{2} - \frac{0^2}{2} = \frac{b^2}{2} \]

4. 结果合并:将两个区间的积分结果相加,我们得到|x|在整个实数域上的积分结果:
\[ \int_{-a}^{b} |x| \, dx = \int_{-a}^{0} -x \, dx + \int_{0}^{b} x \, dx = -\frac{a^2}{2} + \frac{b^2}{2} \]

5. 总结:因此,对于|x|的积分,其结果取决于积分区间的上下限。若区间为[-a, b],则积分结果为:
\[ \int_{-a}^{b} |x| \, dx = -\frac{a^2}{2} + \frac{b^2}{2} \]

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