Интегралы

Определённый интеграл

Определённый интеграл формализует идею суммирования бесконечно малых вкладов на конечном интервале.

Определение (интеграл Римана)

Пусть отрезок $[a,b]$ разбит на части. Для функции $f$ рассматриваются интегральные суммы. Если при измельчении разбиения все такие суммы стремятся к одному пределу, то этот предел называется определённым интегралом:

\[\int_a^b f(x)dx.\]

Формула Ньютона–Лейбница

Если $F'(x)=f(x)$ на $[a,b]$, то:

\[\int_a^b f(x)dx=F(b)-F(a).\]

Это связывает определённый и неопределённый интегралы и является основным вычислительным инструментом.

Пример и интерпретация

Вычислим $\int_0^1(2x+1)dx$:

\[\int_0^1(2x+1)dx=(x^2+x)\big|_0^1=2.\]

Геометрически это ориентированная площадь между графиком функции и осью абсцисс на отрезке $[0,1]$.