導入素材の
連続な関数fから,つぎの条件を満たす関数Fのグラフを作図 :
点 ( x, F(x) ) での接線の傾きが f(x)
|
を一般化する:
すなわち,つぎのようにする:
- 「点 ( x, F(x) ) での接線の傾きが f(x)」となる F(x) は,つぎのようになる:
lim n→∞ | |
n ∑ k=1 |
f(xk)·Δxk |
( x = |
n ∑ k=1 |
Δxk ) |
- 任意の定数 C に対するつぎの形の関数を,「f の原始関数」と呼ぶ:
x C + |
lim n→∞ | |
n ∑ k=1 |
f(xk)·Δxk |
( x = |
n ∑ k=1 |
Δxk ) |
定義より,f の原始関数 F と定数 C に対し G(x) = F(x) + C で定義される関数 G は,f の原始関数になる。
lim n→∞ |
|
n ∑ k=1 |
f(xk)·Δxk |
の形を模して,つぎの記号法を導入する: |
lim n→∞ | |
n ∑ k=1 |
f(xk)·Δxk |
─(簡便表記)→ |
∫ |
f(x) dx |
そして,この |
∫ | f(x) dx |
を,f の原始関数の一般表現のように用いることにする: |
しかしこうすると,左辺の「x」が右辺には現れていない。
そこで,つぎの表現にする:
さらに, |
b ∫ a |
f(x) dx |
の表記を,つぎのように導入する: |
b ∫ a |
f(x) dx |
= |
b ∫ |
f(x) dx |
ー |
a ∫ |
f(x) dx |
このとき,つぎが成り立っている:
b ∫ a |
f(x) dx |
= F(b) ー F(a) |
注意:
- 関数 f の原始関数を求めることに対し,「fを積分する」という言い方がある。
- 原始関数の記号法:
は,もともと論理的に曖昧である。──実際,類 (原始関数の類) を意味しつつ対象 (原始関数の一つ) として使われている。
また,この表現に対し,「f の不定積分」という言い方がある。
- 微分と積分の関係
f (F の導関数) |
|
微分 ←── ──→ 積分 |
|
F (f の原始関数) |
|