Apakah Teorem Asas Kalkulus?

∫ₐᵇ f(x) dx = F(b) - F(a)
di mana F'(x) = f(x). Hasil paling berguna dalam kalkulus.

Teorem Asas Kalkulus menghubungkan dua idea yang kelihatan terpisah. Bahagian 1: jika anda mengamirkankan satu fungsi dari satu titik tetap hingga x, terbitan kamiran itu ialah fungsi asal. Bahagian 2: kamiran tentu bagi f dari a hingga b sama dengan sebarang antiterbitan F yang dinilai pada b tolak nilainya pada a.

Luas di bawah x² dari 0 hingga 2: antiterbitan memberikan jawapan tepat
01.332.674luas=8/3y = x²00.6712x

∫₀² x² dx = [x³/3]₀² = 8/3 − 0 = 8/3 ≈ 2.667. Antiterbitan F(x) = x³/3 memberikan luas tepat tanpa penghampiran.

Sebelum teorem ini, mengira luas memerlukan jumlah Riemann: membahagi rantau kepada segi empat nipis, menjumlahkannya satu demi satu, lalu mengambil had. FTC menggantikan semua itu dengan satu penolakan. Newton memahaminya seawal 1666 dan Leibniz secara bebas menjelang 1675. Pertikaian keutamaan mereka memecahkan matematik Eropah dan British selama satu generasi.

Dua bahagian Teorem Asas Kalkulus
Bahagian 1: d/dx [∫ₐˣ f(t)dt] = f(x)
Bahagian 2: ∫ₐᵇ f(x)dx = F(b) − F(a) di mana F'(x) = f(x)
Bahagian 1 menyatakan pembezaan membatalkan pengamiran. Bahagian 2 menyatakan untuk menilai satu kamiran, cari antiterbitan dan tolak nilai pada hujung-hujungnya.

Setiap kamiran yang diajar dalam kursus kalkulus menggunakan Bahagian 2: cari antiterbitan, nilai pada hujung-hujungnya, kemudian tolak. Ini berfungsi kerana pembezaan dan pengamiran ialah operasi songsang yang tepat antara satu sama lain. Ia salah satu keputusan paling mendalam dan paling berguna dalam seluruh matematik.

Jumlah Riemann yang menghampiri luas: FTC menggantikannya dengan satu pengiraan
01.332.674y = x²8 segi empat tepat (jumlah Ri…00.6712x

Jumlah Riemann dengan 8 segi empat memberikan ≈ 0.273. Jawapan tepat ialah 8/3 ≈ 2.667. Teorem Asas memberikan hasil tepat tanpa sebarang segi empat diperlukan.

Aplikasi fizik

Usaha yang dilakukan oleh daya berubah F(x) sepanjang sesaran dari a ke b ialah W = kamiran dari a ke b bagi F(x) dx = P(b) - P(a), di mana P ialah fungsi tenaga keupayaan yang memenuhi P' = -F. Halaju diintegralkan menjadi sesaran; daya diintegralkan menjadi impuls. FTC inilah yang menjadikan pengiraan ini boleh dilakukan tanpa memerlukan jumlah Riemann tak terhingga.

Topik berkaitan
E Siri Taylor Kamiran Gaussian
Digunakan dalam
Matematik
Fizik
Teknik
🧬Biologi
💻Ilmu Komputer
📊Statistik
📈Kewangan
🎨Seni
🏛Seni bina
Muzik
🔐Kriptografi
🌌Astronomi
Kimia
🦉Falsafah
🗺Geografi
🌿Ekologi
Want to test your knowledge?
Question
Gunakan FTC untuk menilai ∫₀² x³ dx.
tap · space
1 / 10