Povezava določenega integrala z nedoločenim

Iz o KvarkaWiki

Skoči na: navigacija, iskanje

Osnovni izrek integralnega računa

Imejmo na intervalu [a,b] zvezno funkcijo f(x) in x neko poljubno točko s tega intervala. Definirajmo:

določeni integral je zvezna funkcija F(x) zgornje meje.

F(x)=\int_{a}^{x}f(u)\; du

Integracijska spremenljivka je označena z u namesto z x.

Še več, je odvedljiva funkcija zgornje meje. To pomeni, da je njen odvod vrednost, ki jo zavzame funkcija pod znakom integrala na zgornji meji integrala.

F'(x)=\frac{d}{dx}\int_{a}^{x}f(u)\; du=f(x)

Poljubna nedoločena integrala zvezne funkcije se razlikujeta samo za neko konstanto. Recimo, da je F(x) kak nedoločeni integral funkcije f(x). Imejmo še kašen znani nedoločeni integral \int_{a}^{x}f(u)\, du, ki se od prejšnjega razlikuje samo po konstanti C. Torej je splošni nedoločeni integral

F(x)=\int f(x)\; dx=\int_{a}^{x}f(u)\, du+C

Če v enačbo postavimo x = a, to smemo, saj enačba velja za vsak x z intervala [a,b], dobimo, da je C = F(a). Če za zgornjo mejo pišemo x = b, dobimo formulo

\int_{a}^{b}f(x)\, dx=F(b)-F(a)

Ta formula je osnovno pravilo integralnega računa. Pove, kako izračunati določeni integral funkcije. Tako da od vrednosti, ki jo nedoločeni integral zavzame na zgornji meji odštejemo vrednost, ki jo zavzame na spodnji meji.


Zgled

Izračunajmo določeni integral funkcije f(x) = x na intervalu [a,b].

Nedoločeni integral te funkcije je

\int x\; dx=\frac{x^{2}}{2}+C

Torej je določeni integral enak

\int_{a}^{b}x\, dx=\frac{1}{2}x^{2}|_{a}^{b}=\frac{b^{2}-a^{2}}{2}

Enak rezultat smo dobili pri direktnem računanju določenega integrala Definicija določenega integrala. Aditivne konstante ni treba pisati saj je po prejšnjih izrekih dovoljeno vzeti kateri koli nedoločeni integral funkcije dane funkcije.

Glej tudi

Osebna orodja