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在數學分析中,一個函數F被稱為另一個函數f的原函數,假如F的導數等於f。換句話說,原函數的求解是微積分基本定理的一個重要利用。本文將具體探究怎樣證明一個函數F是另一個函數f的原函數。 起首,我們須要懂得原函數的定義。假如F(x)是f(x)的一個原函數,那麼對全部定義域內的x,都有F'(x) = f(x)。這意味着要證明F是f的原函數,我們須要驗證以下兩個前提:
- F(x)在定義域內可導。
- F'(x)與f(x)在每一點上相稱。 為了證明F是f的原函數,我們可能採取以下步調: 步調一:驗證F(x)的可導性。我們須要證明F(x)在其定義域內是持續的,並且存在導數。 步調二:打算F'(x)。經由過程求導法則,我們打算F(x)的導數,並掉掉落F'(x)的表達式。 步調三:比較F'(x)與f(x)。將F'(x)的表達式與f(x)停止比較,假如它們在定義域內的每一點上都相稱,那麼F(x)就是f(x)的原函數。 舉個例子,假設f(x) = 3x^2,我們要證明F(x) = x^3是f(x)的原函數。按照上述步調:
- 起首,我們曉得x^3是一個在實數域上持續且可導的函數。
- 其次,我們打算x^3的導數,掉掉落F'(x) = 3x^2。
- 最後,我們發明F'(x)與f(x)相稱,因此F(x) = x^3是f(x) = 3x^2的原函數。 總結來說,證明一個函數F是另一個函數f的原函數,關鍵在於驗證F的可導性以及F'與f的相稱性。這個證明過程不只加深了我們對微積分基本定理的懂得,也為處理現實成績供給了重要東西。