黎曼積分
原函數
原函數回答這樣一個問題:哪個函數以它為導數?如果導數告訴你汽車每一瞬間的速度,原函數就重建它的位置。倒轉求導,是通過基本定理求值積分背後核心的計算訣竅。
形式地說,F 是 f 在區間 I 上的原函數,如果 F 在 I 上可導且對所有 x 屬於 I 都有 F'(x) = f(x)。原函數從不唯一:若 F 是其一,則對任意常數 C,F + C 也是;而在連通區間上這些就是全部,因為導數相等的兩個函數相差一個常數(中值定理的推論)。
擁有原函數與可積是不同的性質。一個函數可以有原函數卻不連續——達布定理說任何導數都具有介值性質,所以導數可以相當狂野卻仍是某函數的原函數。反之,一個可積函數可能沒有任何原函數;例如帶跳躍的階梯函數不可能是任何函數的導數,因為導數從不跳躍。
f(x) = cos x 的一個原函數是 F(x) = sin x,因為 (sin x)' = cos x;一般原函數是 sin x + C。驗證:對 sin x + C 求導,對每個常數 C 都還原出 cos x。
原函數構成一個相差一個常數的單參數族。
不定積分的記號表示原函數的全體,這正是為什麼總要加上一個積分常數。定積分則相反,是一個單一的數;兩者之間的橋樑正是基本定理。
又稱
另見