Integral
Nedoločeni integral
Nedoločeni integral je operacija, ki deluje obratno kot odvajanje. To pomeni, da je nedoločeni integral
funkcije
f enak tisti funkciji
F, katere odvod je enak dani funkciji
f.
Nedoločeni integral funkcije
f označimo
∫ f (
x)
dx. Torej velja:
∫ f (
x)
dx =
F (
x)
⇔
F '(
x) =
f (
x)
Funkcijo
F, ki jo dobimo kot rezultat integriranja, imenujemo primitivna funkcija.
Ker je odvod konstanete enak 0, lahko primitivni funkciji prištejemo poljubno konstanto, pa bo njen odvod še vedno enak
f (
x).
To pomeni, da je rezultat nedoločenega integrala določen samo do aditivne konstante natančno. Zato tudi v zapisu rezultata
običajno dodamo člen +
C, torej:
∫ f (
x)
dx =
F (
x) +
C
Osnovna pravila integriranja
∫ A f (
x)
dx =
A ∫ f (
x)
dx
∫ (
f (
x) +
g(
x))
dx =
∫ f (
x)
dx +
∫ g(
x)
dx
∫ xn dx =
(za vsak
n ∈
,
n ≠ −1)
∫ dx =
ln |
x| +
C
∫ sin
x dx =
− cos
x +
C
∫ cos
x dx =
sin
x +
C
∫ tg
x dx =
− ln |cos
x| +
C
∫ ctg
x dx =
ln |sin
x| +
C
∫ dx =
tg
x +
C
∫ dx =
− ctg
x +
C
∫ ex dx =
ex +
C
∫ dx =
arc tg
x +
C
Določeni integral
Imejmo funkcijo
f, ki je na intervalu [
a,
b] nenegativna. Izračunati želimo ploščino lika,
ki ga omejuje graf funkcije
f skupaj z abscisno osjo in z navpičnima premicama
x =
a
in
x =
b.
Izkaže se, da je ploščina tega lika enaka
S =
F (
b) −
F (
a), pri čemer je
funkcija
F enaka nedoločenemu integralu dane funkcije
f.
Zato se odločimo, da definiramo določeni integral funkcije
f na intervalu [
a,
b]
z
Newton-Leibnizevo formulo:
Če je funkcija
f na intervalu [
a,
b] pozitivna ali enaka 0, je vrednost
določenega integrala enaka ploščini lika, ki ga na tem intervalu omejujeta graf funkcije
f in
abscisna os.
Če je funkcija na tem intervalu negativna, je rezultat določenega integrala enak nasprotni vrednosti ploščine
ustreznega lika.
Z določenim integralom lahko izračunamo tudi ploščino lika, ki ga omejujeta grafa dveh funkcij: