定積分とその基本性質

【定義】

ある区間で連続な関数 f(x)f(x) の不定積分の1つを F(x)F(x) とするとき,区間に属する2つの実数 aa,bb に対して

$\displaystyle\int_{a}^{b}f(x)dx=\left[F(x)\right]_{a}^{b}=F(a)-F(b)$

【定理】

kk,ll を定数とする。

  • 定積分の値は積分変数の文字に無関係:$\displaystyle\int_{a}^{b}f(x)dx=\displaystyle\int_{a}^{b}f(t)dt$
  • 定数倍:$\displaystyle\int_{a}^{b}kf(x)dx=k\displaystyle\int_{a}^{b}f(x)dx$
  • 和:$\displaystyle\int_{a}^{b}\{f(x)+g(x)\}dx=\displaystyle\int_{a}^{b}f(x)dx+\displaystyle\int_{a}^{b}g(x)dx$
  • 差:$\displaystyle\int_{a}^{b}\{f(x)-g(x)\}dx=\displaystyle\int_{a}^{b}f(x)dx-\displaystyle\int_{a}^{b}g(x)dx$
  • $\displaystyle\int_{a}^{b}\{kf(x)+lg(x)\}dx=k\displaystyle\int_{a}^{b}f(x)dx+l\displaystyle\int_{a}^{b}g(x)dx$
  • $\displaystyle\int_{a}^{b}f(x)dx=-\displaystyle\int_{b}^{a}f(x)dx$
  • $\displaystyle\int_{a}^{a}f(x)dx=0$
  • $\displaystyle\int_{a}^{b}f(x)dx=\displaystyle\int_{a}^{c}f(x)dx+\displaystyle\int_{c}^{b}f(x)dx$

絶対値のついた関数の定積分

a≦x≦ca\leqq x\leqq c のとき f(x)≧0f(x)\geqq 0,c≦x≦bc\leqq x\leqq b のとき f(x)≦0f(x)\leqq 0 ⇒\Rightarrow ∫ab∣f(x)∣dx=∫acf(x)dx+∫cb{−f(x)}dx\displaystyle\int_{a}^{b}|f(x)|dx=\displaystyle\int_{a}^{c}f(x)dx+\displaystyle\int_{c}^{b}\{-f(x)\}dx