Định lý cơ bản của giải tích

Định lý cơ bản của giải tích chỉ rõ mối quan hệ giữa 2 vấn đề trung tâm của giải tích là đạo hàm và tích phân.

Nội dung của định lý gồm hai phần:

Phần thứ nhất 
Cho  là một hàm số thực, liên tục trên một đoạn [a, b]. Hàm F xác định với mọi x thuộc [a, b] bởi công thức:

Khi đó, F liên tục trên đoạn [a, b], khả vi trên khoảng mở(a, b), và

với mọi x thuộc (a, b).

Hệ quả 

Định lý này thường được dùng để tính tích phân xác định của một hàm mà nguyên hàm của nó đã biết. Cụ thể, nếu ƒ là một hàm thực, liên tục trên [a, b], và g là nguyên hàm của ƒ trên [a, b], thì

 
Hệ quả đã giả thiết tính liên tục của ƒ trên toàn bộ đoạn [a, b]. Phần thứ hai của định lý phát biểu kết quả mạnh hơn hệ quả này.

Phần thứ hai 
Phần này thường được gọi là định lý Newton-Leibniz.

Cho  là một hàm số thực xác định trên đoạn [a, b] và tìm được nguyên hàm g của nó trên [a, b], nói cách khác, ƒ và g là các hàm số sao cho với mọi x thuộc [a, b],

Nếu  khả tích trên [a, b] thì

Phần thứ hai mạnh hơn hệ quả đã nêu là vì nó không cần giả thiết ƒ là hàm liên tục.

Từ phần thứ nhất của định lý, ta nhận thấy nguyên hàm của ƒ luôn tồn tại khi ƒ liên tục, mặc dù trong nhiều trường hợp, nguyên hàm đó không biểu diễn được thông qua các hàm số sơ cấp quen thuộc.

Tham khảo

Giải tích toán học
Định lý trong tính toán
Định lý trong giải tích thực