積分學
原函數(antiderivative)
原函數回答的是一個反過來的問題。導數告訴你一個函數的斜率或變化率;原函數則從變化率出發,反問:「是哪個函數的變化率長這樣?」如果你的速度表在每一刻都顯示某個速度,那麼原函數就是這趟旅程本身——以那些速度行駛後你所處的位置。你是在「撤銷」求導,把機器倒著運轉。
嚴格地說,函數 f 的原函數是一個函數 F,它的導數恰好是 f:也就是在某個區間上,對每個 x 都有 F'(x) = f(x)。例如 F(x) = x^2 是 f(x) = 2x 的一個原函數,因為 x^2 的導數是 2x。同樣地,x^2 + 1、x^2 + 7、x^2 - 100 也都是——加上任何常數都不改變斜率,因為常數的導數是 0。所以一個函數的原函數是一整族,彼此只相差一個常數。
那個多出來的常數並不是麻煩,它老老實實地道出一個事實:單憑變化率無法告訴你從哪裡出發。知道你開得多快,並不能透露你是從哪座城市出發的。我們把這一族寫成 F(x) + C,其中 C 是「積分常數」,只有再給一個額外的事實——一個初始值——才能定下 C。求原函數確實比求導更難:每個初等函數都能按法則求導,但有些函數,比如 e^(-x^2),根本沒有能用初等函數寫出來的原函數。
If F'(x) = f(x), then F is an antiderivative of f. e.g. d/dx (x^2 + C) = 2x
每個形如 x^2 + C 的函數都是 2x 的原函數。
原函數是一個函數(其實是一整族函數);定積分則是一個單獨的數——儘管微積分基本定理把兩者緊緊聯繫在一起,也要把這兩個概念分清楚。
又稱
另見