btvn.vn

Nguyên hàm và hằng số C

Lưu trên thiết bị này
Nguyên hàm, tích phân và ứng dụng · Chọn bài khác

Đi ngược từ đạo hàm

Nếu biết một vật có vận tốc theo thời gian, ta muốn tìm hàm vị trí của vật. Đạo hàm đưa vị trí sang vận tốc; nguyên hàm giúp đi theo chiều ngược lại. Trước hết, ta tập nhận ra hai hàm liên hệ với nhau thế nào.

Khi nào F là nguyên hàm của f?

Trên một khoảng K, hàm F là một nguyên hàm của f nếu $F'(x)=f(x)$ với mọi x thuộc K. Vì vậy muốn kiểm một phương án, ta tính **đạo hàm của F**, rồi so sánh với f. Đạo hàm của hằng số bằng 0. Nếu F là một nguyên hàm thì F+C cũng vậy. Ngược lại, trên cùng một khoảng, mọi nguyên hàm chỉ khác nhau một hằng số. Ta viết họ nguyên hàm: $$\int f(x)\,dx=F(x)+C.$$ C là hằng số tùy ý, không phải một giá trị đã biết. Hàm liên tục trên một khoảng luôn có nguyên hàm trên khoảng đó. Với một miền gồm nhiều khoảng rời nhau, hằng số có thể khác nhau trên từng khoảng.

Ví dụ 1 — Kiểm bằng đạo hàm

Với f(x)=2x+3, xét F(x)=x²+3x−7 và G(x)=2x²+3x. Ta tính F′(x)=2x+3=f(x) với mọi x, nên F là một nguyên hàm. Còn G′(x)=4x+3 không bằng f trên toàn khoảng, nên G không phải nguyên hàm của f. Số −7 biến mất khi lấy đạo hàm. Do đó x²+3x, x²+3x+5 cũng đều là nguyên hàm; đề hỏi “một nguyên hàm” thì chỉ cần nêu một hàm hợp lệ.

Thử: chọn đúng quan hệ

F là nguyên hàm của f trên K khi điều kiện nào đúng với mọi x thuộc K?
Chọn một đáp án

Ví dụ 2 — Viết cả họ nguyên hàm

Tìm họ nguyên hàm của f(x)=3x²−4x+2 trên R. Ta cần một hàm có đạo hàm lần lượt là 3x², −4x và 2. Các hạng phù hợp là x³, −2x² và 2x. Vì đạo hàm của tổng bằng tổng các đạo hàm: $$\int(3x^2-4x+2)\,dx=x^3-2x^2+2x+C.$$ Kiểm lại bằng đạo hàm được đúng f. Nếu chỉ ghi phần đa thức mà bỏ C, ta mới nêu một nguyên hàm, chưa nêu cả họ.

Thử: thêm một hằng số

Biết F là nguyên hàm của f. H=F+9 có còn là nguyên hàm không? Còn 2F thì sao?
Chọn một đáp án

Bài luyện 1

Tìm họ nguyên hàm của 4x trên R.
Chọn một đáp án

Bài luyện 2

F(x)=x³+1 có là nguyên hàm của 3x² trên R không? Giải thích.
Chọn một đáp án

Bài luyện 3

Vì sao không dùng một phép thử tại x=0 để chứng minh F′=f trên R?
Chọn một đáp án

Những điều cần nhớ

Kiểm nguyên hàm bằng đạo hàm. Phân biệt một hàm F với cả họ F+C; giữ khoảng đang xét khi dùng kết luận về hằng số.

Đang học