Mergi la conținutul principal

Ce este teorema fundamentală a calculului?

∫ₐᵇ f(x) dx = F(b) - F(a)
unde F'(x) = f(x). Cel mai util rezultat din calcul.

Teorema fundamentală a calculului leagă două idei aparent separate. Partea 1: dacă integrezi o funcție de la un punct fix până la x, derivata acelei integrale este funcția originală. Partea 2: integrala definită a lui f de la a la b este egală cu orice primitivă F evaluată în b minus F în a.

Area under x² from 0 to 2: antiderivative gives exact answer
01.332.674area=8/3y = x²00.6712x

∫₀² x² dx = [x³/3]₀² = 8/3 − 0 = 8/3 ≈ 2.667. The antiderivative F(x) = x³/3 gives the exact area without approximation.

Înainte de această teoremă, calcularea ariilor necesita sume Riemann: împărțirea regiunii în dreptunghiuri subțiri, însumarea lor și luarea limitei. TFC înlocuiește toate acestea cu o singură scădere. Newton a înțeles acest lucru până în 1666, iar Leibniz independent până în 1675. Disputa lor privind prioritatea a divizat matematica europeană și britanică pentru o generație.

The two parts of the Fundamental Theorem of Calculus
Part 1: d/dx [∫ₐˣ f(t)dt] = f(x)
Part 2: ∫ₐᵇ f(x)dx = F(b) − F(a) where F'(x) = f(x)
Part 1 says differentiation undoes integration. Part 2 says to evaluate an integral, find an antiderivative and subtract the endpoints.

Fiecare integrală predată în cursurile de calcul folosește Partea 2: găsește o primitivă, evaluează la capete, scade. Acest lucru funcționează deoarece derivarea și integrarea sunt inverse exacte una alteia. Este unul dintre cele mai profunde și mai utile rezultate din toată matematica.

Riemann sum approximating area: FTC replaces this with one calculation
01.332.674y = x²8 rectangles (Riemann sum)00.6712x

A Riemann sum with 8 rectangles gives ≈ 0.273. The exact answer is 8/3 ≈ 2.667. The Fundamental Theorem gives exact results with no rectangles needed.

Aplicație în fizică

Lucrul mecanic efectuat de o forță variabilă F(x) pe o deplasare de la a la b este W = integrala de la a la b din F(x) dx = P(b) - P(a), unde P este funcția de energie potențială care satisface P' = -F. Viteza se integrează la deplasare; forța se integrează la impuls. TFC este ceea ce face aceste calcule abordabile, în loc să necesite sume Riemann infinite.

Subiecte conexe
E Seria Taylor Integrala Gaussiană
Used in
Mathematics
Physics
Engineering
🧬Biology
💻Computer Sci
📊Statistics
📈Finance
🎨Art
🏛Architecture
Music
🔐Cryptography
🌌Astronomy
Chemistry
🦉Philosophy
🗺Geography
🌿Ecology
Want to test your knowledge?
Question
Dați o aplicație a FTC în fizică.
tap · space
1 / 10
Gata de joc?
π

Pi

Memorize pi, e, and 38 mathematical constants using the numpad path method

Joacă acum - e gratis

Fără cont. Funcționează pe orice dispozitiv.

MemPi
Joacă în următorul zbor · funcționează offline
Adaugă PlayMemorize la ecranul principal
În Safari, apasă Partajează , apoi alege „Pe ecranul principal”.