
【計】 indefinite integral; indefinite integration
在數學分析領域中,"不定積分"(indefinite integral)是微積分學的基礎概念之一,指對給定函數求其原函數的過程。其數學表達式為: $$ int f(x)dx = F(x) + C $$ 其中$f(x)$稱為被積函數,$F(x)$是滿足$F'(x) = f(x)$的原函數,$C$為積分常數。這一運算過程與微分構成互逆關系,即萊布尼茨-牛頓基本定理的核心内容。
從幾何角度解釋,不定積分代表着曲線族在平面直角坐标系中的縱向平移集合,每個積分常數對應一條平行移動後的曲線。這種特性在物理學中常用于描述運動學方程,例如通過速度函數積分求位移時,積分常數對應初始位置參數。
權威數學教材《微積分學教程》指出,有效計算不定積分需要掌握分項積分法、換元積分法等核心技巧,同時要注意被積函數在定義域内的連續性要求。特殊函數的不定積分可能涉及特殊函數表達式,如誤差函數或橢圓積分形式。
值得注意的學術規範要求,在書寫不定積分結果時必須顯式标注積分常數,這一規則由國際數學聯合會(IMU)在《數學符號标準》中明确規定。實際操作中,工程應用常通過初始條件确定積分常數的具體數值。
不定積分是微積分中的一個核心概念,與導數和定積分密切相關。以下是詳細解釋:
不定積分是求導的逆運算。給定一個函數( f(x) ),其不定積分表示為: $$ int f(x) , dx = F(x) + C $$ 其中:
不定積分代表一組平行曲線,這些曲線在每一點的切線斜率都等于原函數( f(x) )。例如:
計算( int 3x , dx ): $$ int 3x , dx = x + C quad(因為frac{d}{dx}(x) = 3x) $$
不定積分是求導的逆過程,結果為一族相差常數的函數,廣泛應用于數學、物理和工程領域。
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