Antiderivative和integral之间有什么区别?

Antiderivative和integral之间有什么区别?
Anonim

没有区别,这两个词是同义词。

这取决于几件事。哪个反衍生物,一般还是特别的?哪个积分明确或不确定?而且,我们要问谁?

一般反衍生和不定积分:

许多数学家不区分不定积分和一般反导数。在任何一种情况下的功能 #F# 答案是 #F(X)+ C# 哪里 #F'(X)= F(x)的#..

一些人(例如,教科书作者詹姆斯斯图尔特)做出了区分。斯图尔特称之为“最普遍的”反衍生物 #F#,承认每个不连续的不同常数 #F#。例如,他会回答最普遍的反衍生物 #1 / X ^ 2# 是一个分段定义的函数:

#F(X)=( - 1)/ X + C_1# 对于 #X <0##( - 1)/ X + C_2# 对于 #X> 0#.

无限的积分 #F#在这种治疗中,在某些时间间隔内始终是一种反衍生物 #F# 是连续的。

所以 #int 1 / x ^ 2 dx = -1 / x + C#,应理解该域限于正实数或负实数子集的某个子集。

特殊的抗衍生物

一种特殊的反衍生物 #F# 是一个功能 #F# (而不是一系列功能) #F'(X)= F(x)的#.

例如:

#F(X)=( - 1)/ X + 5# 对于 #X <0##( - 1)/ X + 1# 对于 #X> 0#.

是一种特殊的抗风湿药 #F(X)= 1 / X ^ 2#

和:

#G(X)=( - 1)/ X-3# 对于 #X <0##( - 1)/ X + 6# 对于 #X> 0#.

是一种不同的特殊抗衰老剂 #F(X)= 1 / X ^ 2#.

确定积分

的定积分 #F##一个##B# 不是一个功能。这是一个数字。

例如:

#int_1 ^ 3 1 / x ^ 2 dx = 2/3#.

(更复杂的是,使用微积分基本定理,第2部分,通过首先找到/不定积分/一般反导数,然后进行算术,可以找到这个定积分。)

你的问题与Isaac Newton和Gottfried Leibniz在微积分发展中真正的“关键洞察力”有关。

专注于从不消极的功能,这种洞察力可以表达为:“反衍生物可以用来 区域(积分)和区域(积分)可用于 限定 antiderivatives“。这是微积分基本定理的本质。

不用担心黎曼总和(毕竟Bernhard Riemann在Newton和Leibniz之后生活了差不多200年)并将区域概念看作是一个直观的(未定义的)概念,用于连续的非负函数 #f(x) geq 0# 对全部 #X##a leq x leq b#,想想明确的整体符号 # int_ {a} ^ {b} f(x)dx# 代表图表下的区域 #F# 在上面 #X#-axis之间 #X = A##X = B#。如果另一个功能 #F# 可以找到这样的 #F'(X)= F(x)的# 对全部 #a leq x leq b#, 然后 #F# 被称为反衍生物 #F# 在这段时间内 #A,B# 和差异 #F(B)-F(一)# 等于定积分的值。那是, # int_ {a} ^ {b} f(x)dx = F(b)-F(a)#。这个事实很有用 发现 当可以找到反衍生物的公式时,定积分(面积)的值。

相反,如果我们将积分符号的上限设为变量,请调用它 #T#,并定义一个函数 #F# 通过公式 #F(t)= int_ {a} ^ {t} f(x)dx# (所以 #F(t)的# 真的是图下的区域 #F# 之间 #X = A##X = T#, 假设 #a leq t leq b#),然后这个新功能 #F# 是明确的,可区分的,和 #F'(T)= F(T)# 对于所有数字 #T# 之间 #一个##B#。我们使用了积分 限定 一个反衍生物 #F#。当没有找到它的公式时,这个事实对于近似反衍生物的值很有用(使用像辛普森规则那样的数值积分方法)。例如,在近似法线曲线下的区域时,统计学家一直使用它。标准正态曲线的特殊反衍生物的值通常在统计书的表格中给出。

在这种情况下 #F# 具有负值,必须根据“有符号区域”来考虑定积分。