Định nghĩa. Cho hàm số f xác định trên K. Hàm số F được gọi là nguyên hàm của f trên K nếu F′(x)=f(x) với mọi x∈K
Ví dụ:
Hàm số F(x)=x2 là một nguyên hàm của hàm số f(x)=2x trên khoảng (−∞;+∞) vì F′(x)=(x2)′=2x,∀x∈(−∞;+∞)
Hàm số F(x)=lnx là một nguyên hàm của hàm số f(x)=1x trên khoảng (0;+∞) vì F′(x)=(lnx)′=1x,∀x∈(0;+∞)
Định lí. ∫f(x)dx=F(x)+C,C∈R.
Ví dụ
Với x∈(−∞;+∞),∫2xdx=x2+C
Với t∈(−∞;+∞),∫costdt=sint+C.
Nếu F(x)và G(x) đều là nguyên hàm của hàm số f(x) thì F(x)và G(x) chỉ sai khác nhau hằng số C nên F(x)−G(x)=C.
Ta có ∫12dx=12x+C⇒ F(x)=2x+1 không là nguyên hàm của f(x)=12.
Dùng định lý II nguyên hàm trong SGK ta được
Nếu F(x) là một nguyên hàm của hàm số f(x)trên K thì F(x)+C cũng là nguyên hàm của hàm số f(x), với C là 1 hằng số.
Ta có ∫kf(x)dx=k∫f(x)dx với k∈R sai vì tính chất đúng khi k∈R∖{0} .
Mệnh đề ∫kf(x)dx=k∫f(x)dx với mọi hằng số k và với mọi hàm số f(x) liên tục trên R là mệnh đề sai vì khi k=0 thì ∫kf(x)dx≠k∫f(x)dx .
Sử dụng tính chất nguyên hàm.
Mệnh đề ∫f(x).g(x)dx=∫f(x)dx.∫g(x)dx là mệnh đề sai.
Khẳng định sai là F′(t)=f(t)⇒F′(u(x))=f(u(x)) vì F′(t)=f(t)⇒F(t)=∫f(t)dt .
Đặt
t=u(x)⇒dt=u′(x)dx⇒F′(u(x))=f(u(x)).u′(x)
+) Nếu F(x),G(x) đều là nguyên hàm của hàm số f(x) . Ta có F(x)−G(x)=a , với a là hằng số. Khi đó ∫[F(x)−G(x)]dx=∫adx=ax+b, b là hằng số.
Nếu hàm số F(x) là một nguyên hàm của f(x) trên K thì hàm số F(−x) là một nguyên hàm của f(x) trên K " là sai.
Ví dụ: chọn f(x)=3x2⇒F(x)=x3⇒F(−x)=−x3 không là nguyên hàm của f(x)=x2.