Свойства определенного интеграла

 

Справедливы следующие свойства определенного интеграла.

1. dx = 0,        = 0.

2.  = – .

 

3. Если функция y = f(x) интегрируема по большему из промежутков [a,b], [a,с], [с,b], то она интегрируема по двум другим промежуткам, причем выполняется равенство

 

независимо от расположения точек а, b, c (рис. 1).

 

5

Рис. 1

 

Доказательство. 1. Случай  a<c<b. Возьмем произвольное разбиение отрезка [a,b]:

x0  = a < x1 < x2 <...< с << xn  = b.

Очевидно, что для интегральных сумм будет выполняться следующее равенство:

.

 

Переходя к пределу при измельчении длин отрезков разбиения, получим требуемое равенство.

2. Случай с < а < b. Согласно случаю 1

.

 

Используя свойство 2, получим

, отсюда

.

 

Аналогично рассматриваются остальные случаи.

4. Постоянный множитель можно выносить за знак определенного интеграла.

.

.

 

5. Если функции f(x) и g(x) интегрируемы по отрезку [a,b], то и их алгебраическая сумма также интегрируема по [a,b], причем интеграл от алгебраической суммы равен алгебраической сумме интегралов.

.

 

Это равенство непосредственно следует из равенства для интегральных сумм.

.

 

6. Пусть функция  y = f(x) определена на отрезке [a,b]. Рассмотрим функцию

Ф(х) = .

 

Значение функции Ф(х) в точке x2  равно площади криволинейной трапеции, заключенной между графиком функции и осью ОХ на отрезке [a, x2] (рис. 2).

5

Рис. 2

 

В каждой точке непрерывности функции f(x) функция Ф(х) имеет производную, которая равна f(x).

Ф' (х) = f(x),

т. е. Ф(х) является первообразной для функции f(x).