Teorema fundamental del calculo
Dice que la integral de una función es la inversa de la derivada, es decir, la derivada de la integral de la función es igual a la función.
Este teorema fuedescubierto independientemente en Inglaterra por Sir Issac Newton y en Alemania por Gottfried Leibniz.
En la discusión que sigue usaremos la variable t y denotaremos la integral de f de a hasta b por∫_a^b▒〖f(t)〗 dt. Si f es continua en [a ,b] y si x esta en [a ,b], entonces f es continua en
[a, x] y por lo tanto por el teorema f es integrable en [a, x] siempre que a ≤ x ≤ b. en consecuencia laecuación
(5.30) G(X)= ∫_a^x▒〖f(t)〗dt
Define una función G con dominio [a ,b], ya que a todo x en [a ,b] le corresponde un numero único G(x)dado por (5.30). El siguiente teorema enuncia el hecho notable de que G es una antiderivada de f. Además muestra como se puede usar cualquier antiderivada para encontrar la integral definida de f.(5.31). Teorema fundamental del calculo.
Demostración. Para probar la parte I tenemos que mostrar que si x esta en [a ,b], entonces G´(x) = f(x), o sea
lim┬(h⟶0)〖(G(x+h)- G(x))/h〗 = f(x)
Antesde dar una demostración formal, es instructivo considerar algunos aspectos geométricos de esta fórmula. Si f(x) ≥ 0 para todo x en [a ,b], entonces G(x) es el área bajo la grafica de f entre a y x. sih > 0, entonces la diferencia G(x+h) –G(x) es el área bajo la grafica de f entre x y x + h, el numero h es la longitud del intervalo [x, x + h] y f(x) es la ordenada de aquel punto en la grafica def cuya abscisa es x. Mostraremos a continuación que [G(X + H) – G(x)]/h = f(z), donde z está entre x y x + h. Razonando intuitivamente parece que si h ⟶ 0 entonces z ⟶ x y f(z) ⟶ f(x), que es lo quequeremos probar.
Demostraremos ahora rigurosamente que G´(x) = f(x) si f es continua en [a ,b].
Si x y x + h están en [a ,b], entonces usando la definición de G junto con (5.17) y (5.25),...
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