Mathematik

Stammfunktion

Eine Funktion F(x) heißt Stammfunktion oder unbestimmtes Integral von f(x), wenn

F ( x ) = f ( x ) F'(x) = f(x)

Das Integrieren ist die Umkehroperation zum Differenzieren: man sucht eine Stammfunktion F ( x ) F(x) , deren Ableitung F ( x ) = f ( x ) F'(x) = f(x) ist.

  • Im unteren Fenster siehst du eine Funktion f ( x ) f(x) und zwei Stammfunktion F ( x ) F(x) und G ( x ) G(x) . Ziehe im unteren Fenster den Graph von f ( x ) f(x) mit der Maus.

  • Die Funktion f ( x ) f(x) hat unendlich viele Stammfunktionen der Form G ( x ) = F ( x ) + c G(x) = F(x) + c , wobei c c eine reelle Zahl ist. Ziehe im unteren Fenster den grünen Punkt entlang der y-Achse, um c c zu verändern.

Stammfunktion und bestimmtes Integral

Jede Stammfunktion ist übrigens eine Flächeninhaltsfunktion von f ( x ) f(x) . Warum das so ist, erfährst du beim Hauptsatz der Differential- und Integralrechnung. Kennt man also eine Stammfunktion F ( x ) F(x) von f ( x ) f(x) , dann kann man das bestimmte Integral mithilfe dieser Stammfunktion berechnen:

a b f ( x ) d x = F ( b ) F ( a ) \int_a^b f(x) \, dx = F(b) - F(a)

Dadurch erspart man sich die langwierige Berechnung von Unter- und Obersummen samt Grenzwerten.

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