积分学
原函数(antiderivative)
原函数回答的是一个反过来的问题。导数告诉你一个函数的斜率或变化率;原函数则从变化率出发,反问:「是哪个函数的变化率长这样?」如果你的速度表在每一刻都显示某个速度,那么原函数就是这趟旅程本身——以那些速度行驶后你所处的位置。你是在「撤销」求导,把机器倒着运转。
严格地说,函数 f 的原函数是一个函数 F,它的导数恰好是 f:也就是在某个区间上,对每个 x 都有 F'(x) = f(x)。例如 F(x) = x^2 是 f(x) = 2x 的一个原函数,因为 x^2 的导数是 2x。同样地,x^2 + 1、x^2 + 7、x^2 - 100 也都是——加上任何常数都不改变斜率,因为常数的导数是 0。所以一个函数的原函数是一整族,彼此只相差一个常数。
那个多出来的常数并不是麻烦,它老老实实地道出一个事实:单凭变化率无法告诉你从哪里出发。知道你开得多快,并不能透露你是从哪座城市出发的。我们把这一族写成 F(x) + C,其中 C 是「积分常数」,只有再给一个额外的事实——一个初始值——才能定下 C。求原函数确实比求导更难:每个初等函数都能按法则求导,但有些函数,比如 e^(-x^2),根本没有能用初等函数写出来的原函数。
If F'(x) = f(x), then F is an antiderivative of f. e.g. d/dx (x^2 + C) = 2x
每个形如 x^2 + C 的函数都是 2x 的原函数。
原函数是一个函数(其实是一整族函数);定积分则是一个单独的数——尽管微积分基本定理把两者紧紧联系在一起,也要把这两个概念分清楚。
又称
另见