Формула Ньютона – Лейбница
Теорема 2. Если функция
непрерывна на отрезке
и
- какая-либо ее первообразная на этом отрезке, то имеет место формула:
.
Равенство называется формулой Ньютона-Лейбница. Используя краткое обозначение
, эту формулу можно записать в виде
. (3)
Таким образом, вычисление определенного интеграла от непрерывной функции сводится к отысканию ее первообразной, то есть, по существу, неопределенного интеграла.
Нахождение определенных интегралов с помощью формулы Ньютона-Лейбница осуществляется в два этапа:
1. На первом этапе находят некоторую первообразную
для подынтегральной функции
;
2. На втором этапе находится разность
значений этой первообразной на концах отрезка
.
Пример 1. Вычислить интеграл
.
Решение: Для подынтегральной функции
произвольная первообразная имеет вид
. Так как в формуле Ньютона-Лейбница можно использовать любую первообразную, то для вычисления интеграла возьмем первообразную, имеющую наиболее простой вид:
. Тогда
.
Пример 2. Вычислить интеграл
.
Решение: По формуле Ньютона-Лейбница имеем:
.
Пример 3. Найдем интеграл
. Поскольку
, то по формуле Ньютона-Лейбница получаем
.
Пример 4. Площадь
криволинейной трапеции, ограниченной графиком функции
, осью
и прямыми
и
, равна
.