Тема 16. Первісна функція та неозначений інтеграл
Мета. Розглянути поняття первісної та її зв’язок з неозначеним інтегралом, вивчити основні методи інтегрування.
План.
Поняття первісної.
Неозначений інтеграл та його властивості.
Таблиця основних інтегралів.Основні методи інтегрування.
1. У математиці поряд з прямими операціями часто доводиться розглядати оберненні до них. Наприклад, поряд з операцією додавання існує операція віднімання, поряд з множенням – ділення, поряд з показниковою функцією –логарифмічна і т.д. Зазначимо, що оберненні операції не завжди здійсненні в тій множині, що й прямі. Найпростішим прикладом є множення цілих чисел, дія ділення двох цілих чисел вже не обов’язково ціле число: наприклад, 3:2=1,5 (не ціле число). Проте на множинні дійсних чисел і пряма, і обернена операції визначенні.
Ми знайомі з операцією диференціювання функції: за даною функцією знаходимо похідну або диференціал. Припустимо, що дано деяку функцію f(x), визначену на проміжку (a,b), скінченному чи нескінченному і треба знайти функцію F(x), похідна якої рівна f(x), тобто, .
Означення. Функція F(x), визначена на проміжку (a,b), похідна якої дорівнює f(x) на цьому проміжку називається первісною або примітивною функцією до даної, або просто первісною.
Наприклад, функції в інтервалахвідповідно є первісними для.
З введенням первісної виникають наступні питання.
Які функції мають первісні?
Без доведення приймемо наступне твердження: функція неперервна на деякому проміжку має первісну на цьому проміжку.
Якщо первісна для функції існує, то чи є вона єдиною?
Неважко бачити, що коли функція F(x) є первісною для f(x) на проміжку (a,b), то і будь-яка функція (x)=F(x)+c, де с – довільна стала є первісною для f(x) на проміжку (a,b).
Дійсно, .
Як знайти всі первісні, якщо відома одна з них на деякому проміжку?
Теорема. Якщо функція F(x) є деякою первісною для f(x) на проміжку (a,b), то множина всіх первісних міститься у формулі
(x)=F(x)+c, (1)
де с – довільна стала.
2. Множина всіх первісних функцій f(x), визначених на проміжку (a,b), називається невизначеним інтегралом від функції f(x) на цьому проміжку і позначається
.
Якщо F(x) – яка- небуть первісна для функції f(х) на проміжку (a,b), то, внаслідок теореми, множину всіх її первісних на цьому проміжку, тобто невизначений інтеграл від функції f(x), запишемо у вигляді,
.
Знак називається знаком невизначеного інтеграла,f(x) – підінтегральною функцією, f(x)dx – підінтегральним виразом.
Властивості невизначеного інтеграла.
Похідна від невизначеного інтеграла дорівнює підінтегральній функції.
Дійсно,
.
Диференціал від невизначеного інтеграла дорівнює підінтегральному виразу.
Дійсно,
.
Таким чином, знаки диференціалу і інтегралу, розміщенні поруч взаємно знищуються.
- Пояснювальна записка
- Розділ 1. Матриці та вектори
- Тема 1. Матриці та визначники. Мінори. Обернена матриця.
- Контрольні запитання
- Тема 2. Системи лінійних рівнянь
- Контрольні запитання
- Тема 3. Довільні системи лінійних рівнянь
- Контрольні запитання
- Тема 4. Елементи векторної алгебри
- Контрольні запитання
- Розділ 2. Основи аналітичної геометрії
- Тема 5. Пряма лінія на площині
- Контрольні запитання
- Тема 6. Криві другого порядку
- Контрольні запитання
- Тема 7. Площина та її рівняння
- Видно, що ,( тобто площина паралельна до осіOx.
- 4. Кут між двома площинами.
- Нехай маємо площину задану нормальним рівнянням
- Контрольні запитання
- Тема 8. Пряма в просторі
- Контрольні запитання
- Розділ 3. Вступ до математичного аналізу Тема 9. Функція та її границя. Основні теореми про границю.
- Контрольні запитання
- Тема 10. Неперервність функції в точці
- Контрольні запитання
- Контрольні запитання
- Тема 12. Диференціал функції. Похідні вищих порядків
- Контрольні запитання
- Тема 13. Дослідження функцій за допомогою похідної
- Контрольні запитання
- Розділ 5. Функції багатьох змінних
- Тема 14. Границя функції багатьох змінних
- Контрольні запитання
- Тема 15. Частинні похідні та диференціали вищих порядків. Застосуваня частинних похідних
- Контрольні запитання
- Розділ 6. Інтегрування функції однієї змінної
- Тема 16. Первісна функція та неозначений інтеграл
- 3. Таблиця основних інтегралів
- Контрольні запитання
- Тема 17. Визначений інтеграл та його обчислення
- Скориставшись цим, маємо
- Таким чином
- Розв’язування. В силу симетрії кривої визначаєм спочатку одну чверть шуканої площі
- Контрольні запитання
- Розділ 7. Звичайні диференціальні рівняння
- Тема 19. Поняття про диференціальні рівняння, рівняння з відокремлюваними змінними
- Основна задача теорії інтегрування диференціальних рівнянь
- Контрольні запитання
- Тема 20. Диференціальні рівняння 1-го порядку
- Диференціальне рівняння
- Контрольні запитання
- Тема 21. Лінійні диференціальні рівняння n-го порядку з постійними коефіцієнтами
- Контрольні запитання
- Перелік рекомендованої літератури
- Тема 1. Матриці та визначники. Мінори. Обернена матриця 4с.