logo
матан-шпоры

Понятие первообразной. Основные свойства (лемма, теорема)

Def Функция F(x) называется первообразной для функции f(x)на некотором промежутке Х, если для любого х Х выполняется условие F’(x)=f(x). Например, функция F(x)=sinx является первообразной для функции f(x)=cosx на всей прямой, т.к. при любом значении x(sinx)’=cosx

Лемма: Функция, производная которой на некотором промежутке Х равна 0 постоянна на этом промежутке. f’(x)=0(xX), то f(x)=c

Док-во: пусть во всех т. промежутка Х f’(x)=0, тогда для любых 2-х точек функция f(x) определена и непрерывна на [x1,x2] и дифференцируема на (x1,x2) и существует точка (x1,x2) такая, что выполняется Т. Лагранжа, т.е. f(x2)-f(x1)=f’()(x2-x1), где x1<<x2. Т.к. f’()=0, то f(x2)=f(x1)=0, т.е. значения функции во всех точках промежутка одинаковы, т.е. f(x)=С, где С- некоторое число.

[Т] Если F(x)- первообразная для функции f(x) на некотором промежутке Х, то любая другая первообразная для f(x) на том же промежутке может быть представлена в виде F(x)+C, где С- произвольная постоянная.

Док-во: Пусть F(x)- первообразная для функции f(x) на некотором промежутке Х, т.е. F’(x)=f(x). Пусть Ф(х) некоторая другая первообразная для функции f(x) на промежутке Х, т.е. Ф’(x)=f(x). Тогда для любого хХ (Ф(x)-F(x))’=Ф’(x)-F’(x)=f(x)-f(x)=0 Т.о. мы получили, что производная функции равна 0, а это означает по лемме, что функция Ф(х)-F(x) постоянна, т.е. Ф(х)-F(x)=С, на промежутке Х, где С- некоторое число. Следовательно, Ф(х)=F(x)+C.

Следствие 1: множество функций F(x)+C, где F(x) одна из первообразных для функции f(x),а С- произвольная постоянная исчерпывает все множество первообразных функций для f(x)

  1. Yandex.RTB R-A-252273-3
    Yandex.RTB R-A-252273-4