Обчислення визначеного інтеграла.

Нехай в інтегралі нижня границя а = const, а верхня границя b змінюється. Очевидно, що якщо змінюється верхня границя, то змінюється й значення інтеграла.

Позначимо . Знайдемо похідну функції Ф(х) по змінній верхній границі х.

Аналогічну теорему можна довести для випадку змінної нижньої границі.

Теорема: Для всякої функції f(x), неперервної на відрізку [a, b], існує на цьому відрізку первісна, а виходить, існує невизначений інтеграл.

Теорема: (Теорема Ньютона-Лейбніца)

Якщо функція F(x) – якась первісна від неперервної функції f(x), то

це вираз відомий за назвою формули Ньютона-Лейбніца.

Доведення: Нехай F(x) – первісна функції f(x). Тоді відповідно до наведеного вище теоремою, функція – первісна функція від f(x). Але тому що функція може мати нескінченно багато первісних, які будуть відрізнятися друг від друга тільки на якесь стале число C, то

при відповідному виборі С цю рівність справедливо для будь-якого х, тобто при х = а:

Тоді .

А при х = b:

Замінивши змінну t на змінну х, одержуємо формулу Ньютона-Лейбніца:

Теорему доведено.

Іноді застосовують позначення F(b) – F(a) = F(x).

Формула Ньютона-Лейбніца являє собою загальний підхід до знаходження визначених інтегралів.

Що стосується прийомів обчислення визначених інтегралів, то вони практично нічим не відрізняються від всіх тих прийомів і методів, які були розглянуті вище при знаходженні невизначених інтегралів.

Точно так само застосовуються методи підстановки (заміни змінної), метод інтегрування частинами, ті ж прийоми знаходження первісних для тригонометричних, ірраціональних і трансцендентних функцій. Особливістю є тільки те, що при застосуванні цих прийомів треба поширювати перетворення не тільки на підінтегральну функцію, але й на границі інтегрування. Заміняючи змінну інтегрування, слід не забувати змінити відповідно границі інтегрування.