121119 初版
MathJaxがあまりにいいので,
調子に乗って書いてみる
SVGファイルはFirefox Chrome Operaなどでご覧ください
積分法 第1回
不本意ながら積分法
関数\(F\) |
\(1\) |
\(x\) |
\(x^2\) |
\(x^3\) |
\(x^4\) |
\(x^2+1\) |
\(x^2+2\) |
\(x^2-3\) |
\(x^2+x\) |
関数\(f\) |
\(0\) |
\(1\) |
\(2x\) |
\(3x^2\) |
\(4x^3\) |
\(2x\) |
\(2x\) |
\(2x\) |
\(2x+1\) |
関数\(F\)から関数\(f\)への対応が微分である。
関数\(f\)から関数\(F\)への対応が不定積分である。
例えば,\(x^2\)は\(2x\)の原始関数(の1つ)である。
\(2x\)の不定積分は\(x^2+C\) (\(C\)は定数で,積分定数と呼ばれる)であり,
関数族(family)である。
\(\displaystyle{\int 2x\ dx=x^2+C}\)
関数\(F\) |
\(x\) |
\(\dfrac{1}{2}x^2\) |
\(\dfrac{1}{3}x^3\) |
\(\dfrac{1}{4}x^4\) |
\(\dfrac{1}{3a}(ax+b)^3\) |
関数\(f\) |
\(1\) |
\(x\) |
\(x^2\) |
\(x^3\) |
\((ax+b)^2\) |
関数\(f\)の原始関数の代表が関数\(F\)である。
\(\displaystyle{\int(3x-2)^2\ dx=\int(9x^2-12x+4)\ dx=3x^3-6x^2+4x+C_1}\)
(\(C_1\)は積分定数)であるが,
次の公式を使うと
\(\displaystyle{\int(3x-2)^2\ dx=\frac{1}{9}(3x-2)^3+C_2=3x^3-6x^2+4x-\frac{8}{9}+C_2}\)
(\(C_2\)は積分定数)である
微分すると,ともに\(9x^2-12x+4\)だから,両方とも正しい
このように不定積分は微分して元に戻れば正しい。
\(\displaystyle{\int(ax+b)^2\ dx=\frac{1}{3a}(ax+b)^3+C}\)
(\(C\)は積分定数)
証明
はTaDaNo計算である。