Формула Ньютона-Лейбница

Содержание

  1. Формула
  2. Доказательство
  3. Пример

Формула

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

F(x)F(x) - первообразная от f(x)f(x).

Доказательство

Поскольку F(x)F(x) - первообразная f(x)f(x), F(x)=f(x)F'(x) = f(x).

Рассмотрим определённый интеграл как функцию верхнего предела. Φ(x)=(axf(t)dt)=f(x)\Phi'(x) = \Big( \int_a^x{f(t) dt} \Big)' = f(x)

Значит, Φ(x)\Phi(x) - тоже первообразная f(x)f(x), то есть Φ(x)=F(x)+C\Phi(x) = F(x) + C.

Следовательно: axf(t)dt=F(x)+C\int_a^x{f(t) dt} = F(x) + C

Пусть x=ax = a: aaf(t)dt=F(a)+C\int_a^a{f(t) dt} = F(a) + C

Поскольку определённый интеграл с одинаковыми пределами интегрирования равен 0 мы можем показать, что: C=F(a)C = -F(a)

Следовательно: axf(t)dt=F(x)F(a)\int_a^x{f(t) dt} = F(x) - F(a)

То есть, если x=bx = b, формула примет следующий вид. abf(t)dt=F(b)F(a)\int_a^b{f(t) dt} = F(b) - F(a)

Или как в определении формулы: abf(x)dx=F(b)F(a)\int_a^b{f(x) dx} = F(b) - F(a)

Пример

03xdx=12(3202)=92\int_0^3{xdx} = \frac{1}{2}(3^2 - 0^2) = \frac{9}{2}

Copyright © 2019 — 2023 Alexander Mayorov. All rights reserved.