不定積分的基本性質

Preparing發表於2024-05-01

不定積分有如下兩個基本性質


property 1

兩個函式之和(差)的不定積分,等於這兩個函式不定積分的和(差),即:

\[\int [f(x)\pm g(x)]dx = \int f(x)dx \pm \int g(x)dx, \quad \quad \quad (0.0) \]

要證明式子(0.0)成立,首先要證明式子(0.0)右側是左側被積函式\(f(x)\pm g(x)\)的原函式,
為此將式子(0.0)右側對\(x\)求導,得:

\[\begin{align} [\int f(x)dx \pm \int g(x)dx]'=[\int f(x)dx]'\pm[\int g(x)dx]' \\ \\ [F(x)+C]'\pm[G(x)+C]'=F'(x)\pm G'(x) \\ \\ \because F(x) 是f(x)的原函式, \enspace 即: \enspace F'(x) = f(x) \\ G(x)同理也是 \\ \\ \therefore F'(x)\pm G'(x)=f(x)\pm g(x) \\ \\ \because [\int f(x)dx \pm \int g(x)dx]' = f(x)\pm g(x) \\ \therefore \int f(x)dx \pm \int g(x)dx 是 [f(x)\pm g(x)] 的原函式 \\ \\ 即: \int [f(x)\pm g(x)]dx=\int f(x)dx \pm \int g(x)dx \\ 證明成立 \end{align} \]


property 2

被積函式中不為零的常數因子可以提到積分號外面,即:

\[ \int kf(x)dx=k\int f(x)dx, \quad (k為常數,且k\ne 0) \]


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