5. Integrointi

5.0 Johdanto

5.0.1 Antiderivaatta

Integraalin kaksi näkökulmaa
\(\bullet\) antiderivaatta (derivoinnin käänteisoperaatio)
\(\bullet\) pinta-alaongelman ratkaisu


Määritelmä. Välillä \(I\) määritellyn funktion \(f\) antiderivaatta eli integraalifunktio on funktio \(F\), jolle \(F'(x)=f(x)\) kaikilla \(x\in I\).


Esimerkki. \( F(x)= \frac{1}{3\cos(3x)} \) on funktion \(f(x)=\sin(3x)\) antiderivaatta, sillä $$ F'(x)=-\frac{1}{3}(-\sin(3x)\cdot 3) =\sin(3x)=f(x) $$
Huom. Jos \(F\) ja \(G\) ovat \(f:\)n antiderivaattoja, niin $$ \frac{d}{dx}(G(x)-F(x))=G'(x)-F'(x)=f(x)-f(x)=0, $$ joten \(G(x)-F(x)=C\), jollekin vakiolle \(C\). Siis \(G(x)=F(x)+C\)


Määritelmä. Funktion \(f\) määräämätön integraali välillä \(I\) on $$ \int f(x)dx=F(x)+C, $$ missä \(F'(x)=f(x)\) ja \(C\) on integroimisvakio.


Esimerkki. Edelläolevan nojalla $$ \int \sin(3x)=-\frac{1}{3}\cos(3x)+C. $$

VIITTEET

[1] R. A. Adams and C. Essex, Calculus: a complete course, Ninth edition, Pearson, Ontario, 2018. Sivut 68–70.