O Teorema Fundamental do Cálculo

Dada uma função \(f(t), t\in \mathbb{R}, \) consideramos a nova função \(g({\color{red} x})=\int_0^{\color{red}x} f(t)\,dt\). Isto é, a função \(g(x)\) nos dá a área sombreada baixo o gráfico de $f(t)$ entre $0$ e $x$ (ver o gráfico abaixo).

O descobrimento fundamental é que $g(x)$ é uma Primitiva da função $f(t).$

Isto é conhecido como O teorema fundamental do Cálculo e foi descoberto no século XVII por Isaac Newton e Gottfried Leibniz.

Vejamos abaixo uma construção da função $g(x)$ e uma comprovação numérica de que realmente $g'(x) = f(x). $

Se \(g(x)=\int_0^x f(t)\,dt\), então

\[ \frac{g(x+h)-g(x)}{h} =\frac{1}{h}\int_x^{x+h} f(t)\,dt. \]

O lado direito é a altura média de \(f\) no intervalo \([x,x+h]\). Quando \(h\) se aproxima de zero, essa média se aproxima da altura \(f(x)\). Assim, \(g'(x)=f(x)\).

\( f(x)= \)0.55000

\( \dfrac{g(x+h)-g(x)}{h}= \)1.14557

\( |\text{diferença}|= \)0.59557

Teo. Fund. do Cálculo