Definition and Derivative Property
After the area intuition, we formalize the upper-limit integral function and prove its key property: its derivative equals the integrand.
定义
Upper-limit integral function
Let be continuous on . Define
This is the upper-limit integral function.
基本性质
定理 1
For on , is differentiable and
This is the “first part” of the Fundamental Theorem of Calculus, linking differentiation and integration.
证明的详细过程
步骤 1:利用导数的定义
步骤 2:利用积分的区间可加性
步骤 3:利用积分中值定理
There exists (or ) such that
(xi): Greek letter, pronounced “ksee”. In the integral mean value theorem, it denotes some point in (or ) representing where the integrand equals its average value over the interval.
步骤 4:取极限
The proof is complete. The upper-limit integral function has clear geometric meaning and is differentiable, enabling the applications that follow.
总结
本文出现的符号
| 符号 | 类型 | 读音/说明 | 在本文中的含义 |
|---|---|---|---|
| 希腊字母 | Xi(ksee) | 积分中值定理中的区间内取值点 | |
| 数学符号 | 导数 | 积分上限函数的导数,等于被积函数 |
中英对照
| 中文术语 | 英文术语 | 音标 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 积分上限函数 | upper-limit integral function | /ˈʌpər ˈlɪmɪt ɪnˈtɛɡrəl ˈfʌŋkʃən/ | 形如 的函数 |
| 积分中值定理 | mean value theorem for integrals | /miːn ˈvæljuː ˈθɪərəm fɔːr ˈɪntɪɡrəlz/ | 保证存在 使积分等于 乘区间长度 |
| 微积分基本定理 | Fundamental Theorem of Calculus | /ˌfʌndəˈmɛntl ˈθɪərəm əv ˈkælkjʊləs/ | 连接导数与定积分的核心定理 |