原函数
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微积分 - 中值定理
函数与其导数是两个不同的的函数;而导数只是反映函数在一点的局部特征;如果要了解函数在其定义域上的整体性态,就需要在导数及函数间建立起联系,微分中值定理就是这种作用。微分中值定理,包括罗尔定理、拉格朗日定理、柯西定理、泰勒定理。是沟通导数值与函数值之间的桥梁,是利用导数的局部性质推断函数的整体性质的工具。以罗尔定理、拉格朗日中值定理和柯西中值定理组成的一组中值定理是一整个微分学的理论基础。拉格朗日中值定理,建立了函数值与导数值之间的定量联系,因而可用中值定理通过导数去研究函数的性态;中值定理的主要作用在于理论分析和证明;同时由柯西中值定理还可导出一个求极限的洛必达法则。中值定理的应用主要是以中值定理为基础,应用导数判断函数上升,下降,取极值,凹形,凸形和拐点等项的重要性态。从而能把握住函数图象的各种几何特征。在极值问题上也有重要的实际应用。
原函数
已知函数f(x)是一个定义在某区间的函数,如果存在函数F(x),使得在该区间内的任一点都有
dF(x)=f(x)dx,
则在该区间内就称函数F(x)为函数f(x)的原函数。
例:sinx是cosx的原函数。
关于原函数的问题
函数f(x)满足什么条件是,才保证其原函数一定存在呢?这个问题我们以后来解决。若其存在原函数,那么原函数一共有多少个呢?
我们可以明显的看出来:若函数F(x)为函数f(x)的原函数,
即:F'(x)=f(x),
则函数族F(x)+C(C为任一个常数)中的任一个函数一定是f(x)的原函数,
故:若函数f(x)有原函数,那末其原函数为无穷多个.
如果定义在(a,b)上的函数F(x)和f(x)满足条件:对每一x∈(a,b),F′(x)=f(x)则称F(x)为f(x)的一个原函数。例如,x3是3x2的一个原函数,易知,x3+1和x3+2也都是3x2的原函数。因此,一个函数如果有一个原函数,就有许许多多原函数,原函数概念是为解决求导和微分的逆运算而提出来的,例如:已知作直线运动的物体在任一时刻t的速度为v=v(t),要求它的运动规律 ,就是求v=v(t)的原函数。原函数的存在问题是微积分学的基本理论问题,当f(x)为连续函数时,其原函数一定存在。
编辑本段几何意义和力学意义
设f(x)在[a,b]上连续,则由曲线y=f(x),x轴及直线x=a,x=x围成的曲边梯形的面积函数(指代数和——x轴上方取正号,下方取负号)是f(x)的一个原函数.若x为时间变量,f(x)为直线运动的物体的速度函数,则f(x)的原函数就是路程函数.