積分學

不定積分(indefinite integral)

不定積分只是給一個函數的「全體原函數」起的名字與記號。原函數的想法是「找一個變化率為 f 的函數」,而不定積分則是把所有這些答案一次性整齊寫下來的方式。可以把它想成一張菜譜卡:不是某一道菜,而是所有吃起來一個味道的菜——也就是所有那些一經求導就還原成 f 的函數。

我們用積分號來寫它:integral f(x) dx = F(x) + C,讀作「f(x) 對 x 的積分」。這裡 F 是 f 的任意一個原函數,「+ C」則捎帶上了所有可能的常數偏移這一整族。「dx」標明你是在對哪個變量做求導的逆運算。於是 integral 2x dx = x^2 + C,integral cos(x) dx = sin(x) + C。整個式子命名的是一組函數,而不是一個數。

這正是它與定積分的關鍵區別:定積分帶有像 integral from a to b 這樣的上下限,算出來是一個單獨的數。不定積分沒有上下限,仍然是一個函數(一族)。兩者共用積分號,是因為微積分基本定理把它們聯繫起來:你計算定積分時,正是先去找一個不定積分。不要被共用的符號騙了,以為不定積分是一個數值——它是一個帶著自由常數的函數。

integral f(x) dx = F(x) + C, where F'(x) = f(x)

不定積分藉助常數 C,一次性命名了全體原函數。

寫不定積分時務必帶上「+ C」:漏掉它就悄悄丟棄了答案這一族裡除一個之外的所有成員,是丟分的經典原因。

又稱
general antiderivative不定积分不定積分