ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Неопределенный интеграл.
Функция F(x) называется первообразной для функции f(x) на
промежутке (a;b), если для всех x∈(a;b) выполняется равенство F
′
(x) = f(x).
Например, для функции x
2
первообразной будет функция x
3
/3.
Если для F(x) установлено равенство dF(x) = f(x)dx, то F(x) ⎯
первообразная для f(x), так как
()
(
)
()
xF
dx
xdF
xf
′
== .
Рассмотрим две теоремы, которые называются теоремами об общем
виде всех первообразных данной функции.
Теорема 1. Если
F(x) – первообразная для f(x) на (a;b), то F(x) + C, где
C
– число, тоже первообразная для f(x) на (a;b).
Доказательство.
(
F + C)
′
= F
′
+ C
′
= f + 0 = f
По определению
F + C ⎯ первообразная для f.
Прежде чем рассмотреть теорему 2, докажем две вспомогательные
теоремы.
Если функция
g(x) постоянна на (a;b), то g
′
(x) = 0.
Доказательство.
Так как
g(x) = C, справедливы равенства: g
′
(x) = C
′
= 0 (здесь, как и
ниже, через
C обозначено произвольно выбранное число).
Если
g
′
(x) = 0 при всех x∈(a;b), то g(x) = C на (a;b).
Доказательство.
Пусть
g
′
(x) = 0 во всех точках (a;b). Зафиксируем точку x
1
∈(a;b). Тогда
для любой точки
x∈(a;b) по формуле Лагранжа имеем
g(x) – g(x
1
) = g
′
(
ξ
)(x – x
1
)
Так как
ξ
∈(x; x
1
), а точки x и x
1
принадлежат промежутку (a;b), то g
′
(
ξ
) = 0,
откуда следует, что
g(x) – g(x
1
)=0, то есть g(x) = g(x
1
)=const.
Теорема 2. Если
F(x) есть первообразная для f(x) на промежутке
(
a;b), а G(x) – другая первообразная для f(x) на (a;b), то G = F + C, где C –
число.
Доказательство.
Неопределенный интеграл. Функция F(x) называется первообразной для функции f(x) на промежутке (a;b), если для всех x∈(a;b) выполняется равенство F′(x) = f(x). Например, для функции x2 первообразной будет функция x3/3. Если для F(x) установлено равенство dF(x) = f(x)dx, то F(x) ⎯ dF ( x ) первообразная для f(x), так как f ( x ) = = F ′( x ) . dx Рассмотрим две теоремы, которые называются теоремами об общем виде всех первообразных данной функции. Теорема 1. Если F(x) – первообразная для f(x) на (a;b), то F(x) + C, где C – число, тоже первообразная для f(x) на (a;b). Доказательство. (F + C)′ = F′ + C′ = f + 0 = f По определению F + C ⎯ первообразная для f. Прежде чем рассмотреть теорему 2, докажем две вспомогательные теоремы. Если функция g(x) постоянна на (a;b), то g′(x) = 0. Доказательство. Так как g(x) = C, справедливы равенства: g′(x) = C′ = 0 (здесь, как и ниже, через C обозначено произвольно выбранное число). Если g′(x) = 0 при всех x∈(a;b), то g(x) = C на (a;b). Доказательство. Пусть g′(x) = 0 во всех точках (a;b). Зафиксируем точку x1∈(a;b). Тогда для любой точки x∈(a;b) по формуле Лагранжа имеем g(x) – g(x1) = g′(ξ)(x – x1) Так как ξ∈(x; x1), а точки x и x1 принадлежат промежутку (a;b), то g′(ξ) = 0, откуда следует, что g(x) – g(x1)=0, то есть g(x) = g(x1)=const. Теорема 2. Если F(x) есть первообразная для f(x) на промежутке (a;b), а G(x) – другая первообразная для f(x) на (a;b), то G = F + C, где C – число. Доказательство.