总的来讲,这道题充分考察了定积分的定义。
首先要知道,①②定积分是区间划分成无穷大个无穷小长度的小区间,③然后在每个小区间上做乘法(区间内任意一点的函数值×区间长度),然后将乘法的结果全部累加。如果这样算出来的极限是存在的,那么就说这个定积分是存在的。
这道题关键就是区间的划分。
区间的划分是任意的。只要满足一个条件就行了:划分后的任意一个小区间,其长度必须是无穷小。
一般来讲,既然区间的划分是任意的,为了方便起见,我们喜欢采用一种特别简单的方式:等分。
比如划分区间[a,b],我们就把 (a-b)/n 作为区间长度, 其中 n ->正无穷。
这样 就是 a < a + (a - b)/n < a + 2 * (a - b)/n < ..... < b - (a - b)/n < b
这样一来,(a-b)/n就是一个无穷小量。也就满足了区间划分的条件。
但是,这题却不走常规思维。这道题的划分方式不是等分,但同时又满足了每一个小区间都是无穷小量。
①②这题的

,其中 n ->正无穷,i 的取值不超过 n
每一个 i 对应一个小区间,一 一对应
(要注意, 这里每一个小区间的长度,都不一样长,因为每一个小区间的 i 都不一样。)
显然这是个无穷小,因为 这些区间中最大的那个(就是第一个区间,因为看的出来区间长度随着 i 增大越来越小) 记作 max dx ,等于 b(b^(1/n) - 1),
当n ->正无穷时,这是个无穷小。最大都是无穷小,剩下的小区间当然更是。满足区间划分条件。
至于区间的范围,只要看第一个 和 最后一个即可。 第一个 是 b^0 = 1 , 最后一个是 b ^ n/n = b,所以就是 [1 ,b ]
③然后就是在区间内做乘法了,定积分是 对一个函数 在某个区间上进行的。 所以除了区间,我们还需要一个函数。这里函数是 b^x 。具体到细节,要考察一个具体的划分后的小区间,就比如 [ b^(i+1)/n , b^(i/n)] 吧, x 的取值只要且必须要在这个区间才行, 题目的表达式中, x = b^ ( (2 i + 1) / n) ,这个值显然落在了这个区间里面,然后把 b^x * dx ,就完成了在这个小区间上的乘法。最后累加就是定积分的值。所以只要计算定积分的值就行了。