Newtonův integrál

Z Multimediaexpo.cz

Newtonův integrál představuje definici určitého integrálu, která je založena na existenci primitivní funkce. Pod pojmem Newtonův integrál se často rozumí i související pojem neurčitý integrál (primitivní funkce), zatímco pro odvozený výpočet určitého integrálu se používá pojem výpočet podle Newtonova-Leibnizova vzorce. Primitivní funkce může z definice existovat pouze pro funkci jedné proměnné, ale Newtonův vzorec lze aplikovat i ve vícerozměrných integrálech.

Obsah

[skrýt]

1 Definice
2 Zápis
3 Historie
4 Související články

Definice

Pokud je funkce funkce $f (x)$ spojitá na intervalu $⟨ a, b ⟩$ , a funkce $F (x)$ je k ní na $⟨ a, b ⟩$ primitivní, pak platí.

\int_{a}^{b} f (x) d x = F (b) - F (a)

Tento vztah bývá též označován jako Newton-Leibnizova formule, popř. se o něm také hovoří jako o základní větě integrálního počtu.

Newtonova definice určitého integrálu požaduje spojitost funkce na daném intervalu. Pokud není funkce na intervalu spojitá v konečně mnoha bodech, lze interval v bodech nespojitosti rozdělit a hledat primitivní funkce po částech. Pro tento případ je ještě potřeba definovat takzvaný "zobecněný Newtonův integrál", který je v případě nespojitosti primitivní funkce v krajních bodech definován jako rozdíl jednostranných krajních limit. Tedy:

\int_{a}^{b} f (x) d x = lim_{x \to b^{-}} F (x) - lim_{x \to a^{+}} F (x)

Zápis

Vzhledem k tomu, že $F (x)$ je primitivní funkcí k $f (x)$ , používáme obvykle při výpočtu zápis

\int_{a}^{b} f (x) d x = {[F (x)]}_{a}^{b} = {F (x) |}_{a}^{b} = F (b) - F (a)

Historie

Pojem primitivní funkce, jakož i objevení Newtonova-Leibnizova vzorce je připisován Gottfriedu Wilhelmovi Leibnizovi na podzim roku 1675 a Isaacu Newtonovi roku 1666. I když se vedly o autorství objevu celého diferenciálního počtu rozepře, oba matematici objev učinili zřejmě nezávisle na sobě.

Jejich snaha byla zjistit obecný vzorec pro výpočet plochy pod křivkou. V případě Isaaca Newtona byla tato snaha motivována i využitím v mechanice. V 19. století se při snaze eliminovat nejasně definované pojmy infinitesimálních veličin Leibnize a Newtona rozvinula metoda založená na limitě přibližných součtů, dnes nazývaná Riemannův integrál. Na počátku dvacátého století pak vznikla teorie obecného integrálu, nazývaná integrálem Lebesgueovým.

Související články

[zobrazit] Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010
Informace o článku. Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. Tento text je dostupný za podmínek Creative Commons 3.0 Unported – creativecommons.org. Originální článek na české Wikipedii