不定积分的定义总是随同着原函数的定义的。想要了解不定积分的定义,就要了解原函数的定义及其重要定理。
定义1:设函数f与F在区间I上都有定义,若F’(x)=f(x), x∈I,则称F为f在区间I上的一个原函数. 留意,F只是f的一个原函数,阐明有不止一个原函数,F是f众多原函数中的一个在而已。 关于原函数有两个重要的定理,第一个简单地说,是连续函数一定有原函数。即: 定理1:若函数f在区间I上连续,则f在I上存在原函数F,即F’(x)=f(x), x∈I. 这个定理以后再证明,往常记住它就能够了。由于要证明它,需求用到变上限的定积分的学问。 定理2:设F是f在区间I上的一个原函数,则 1、F+C也是f在I上的原函数,其中C为恣意常量函数; 2、f在I上的恣意两个原函数之间,只可能相差一个常数. 证明:1、依题意F’=f,则当C为常量函数时,(F+C)’=F’=f,得证. 2、设F,G是f在I上的恣意两个原函数,则有(F-G)’=F’-G’=f-f=0. 依据拉格朗日中值定理推得:F-G≡C, C为常量函数. 定理的第一点是原函数的充沛条件,第二点是原函数的必要条件,合起来就成了充要条件。 关于“拉格朗日中值定理”这一句可能让不少小同伴了解不了。怎样就跟拉格朗日中值定理有关了呢? 由于F-G在I上契合拉格朗日中值定理的条件,任取一个闭区间[a,b]属于I,就有((F-G)(b)-(F-G)(a))=(F-G)'(ξ)(a-b)=0,所以(F-G)(b)=(F-G)(a)。又这个区间是任取的,所以函数F-G就是一个常量函数,记为C。 对原函数的定义有了深化了解之后,就能够来了解不定积分的定义了。 定义2:函数f在区间I上的全体原函数称为f在I上的不定积分,记作:∫f(x)dx,其中称∫为积分号,f(x)为被积函数,f(x)dx为被积表白式,x为积分变量. 注:若F是f的一个原函数,则f的不定积分是一个函数族{F+C}, C为恣意常数,写作:∫f(x)dx=F(x)+C. 其中C为积分常量. 于是有: [∫f(x)dx]’=[F(x)+C]’=f(x);【不定积分的导数,就是原函数的导数,结果等于被积函数。不定积分看作穿衣,求导看作脱衣,穿了脱,结果还是没穿。】 d∫f(x)dx=d[F(x)+C]=f(x)dx. 【不定积分的微分,就是对原函数的积分,写成F'(x)dx就更容易明白了】 往常你了解什么是不定积分了吗? 最后再来看几个简单的例子,加深对不定积分定义的了解。 例:由于(sinx)’=cosx, 所以∫cosdx=sinx+C. 由于(lnx)’=1/x, 所以∫1/xdx=lnx+C. 由于(e^x)’=e^x, 所以∫e^xdx=e^x+C. 由于x’=1, 所以∫dx=x+C. 由于(x^2)’=2x, 所以2∫xdx=x^2+C. 你还能举出更多的例子吗? |