Skip to content · ⁨ข้ามไปยังเนื้อหา⁩

Integration and Accumulation of Change · ⁨อินทิเกรชันและการสะสมของการเปลี่ยนแปลง⁩

AP Calculus AB · Topic 6 · ⁨หัวข้อ 6⁩

Video lesson for this topic · ⁨บทเรียนวิดีโอสำหรับหัวข้อนี้⁩ Open the video page · ⁨เปิดหน้าวิดีโอ⁩
10:18

การสะสมและการบูรณาการ

การหาอนุพันธ์พบอัตราการเปลี่ยนแปลง การบูรณาการดำเนินการในทางตรงกันข้าม: เมื่อกำหนดอัตราแล้ว จะหาค่าการเปลี่ยนแปลงสะสมทั้งหมด นี่คือภาพสำคัญ น้ำ…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨การบรรยายภาษาอังกฤษ · คำบรรยายภาษาอังกฤษ + 中文 ลอยตัวบนภาพ⁩

6.1

Exploring Accumulations of Change · ⁨การสำรวจผลรวมของการเปลี่ยนแปลง⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (CHA-4): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change over an interval.

Learning Objective CHA-4.A: Interpret the meaning of areas associated with the graph of a rate of change in context.

  • CHA-4.A.1 The area of the region between the graph of a rate of change function and the $x$ axis gives the accumulation of change.
  • CHA-4.A.2 In some cases, accumulation of change can be evaluated by using geometry.
  • CHA-4.A.3 If a rate of change is positive (negative) over an interval, then the accumulated change is positive (negative).
  • CHA-4.A.4 The unit for the area of a region defined by rate of change is the unit for the rate of change multiplied by the unit for the independent variable.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-4): อินทิกรัลจำกัดเขตช่วยให้เราสามารถแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในช่วงหนึ่งได้

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-4.A: interpret ความหมายของพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับกราฟของอัตราการเปลี่ยนแปลงในบริบท

  • CHA-4.A.1 พื้นที่ของบริเวณระหว่างกราฟของฟังก์ชันอัตราการเปลี่ยนแปลงกับแกน $x$ แสดงถึงการสะสมของการเปลี่ยนแปลง
  • CHA-4.A.2 ในบางกรณี สามารถประเมินการสะสมของการเปลี่ยนแปลงโดยใช้เรขาคณิต
  • CHA-4.A.3 หากอัตราการเปลี่ยนแปลงเป็นบวก (ลบ) ตลอดช่วง,则累积的变化也是正的(负的)。
  • CHA-4.A.4 หน่วยสำหรับพื้นที่ของบริเวณที่นิยามด้วยอัตราการเปลี่ยนแปลงคือหน่วยของอัตราการคูณกับหน่วยของตัวแปรอิสระ

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

Differentiation found rates. Integration runs the idea in reverse: given a rate of change, it finds the accumulated change 累积变化. The key picture: the area between the graph of a rate function and the $x$-axis gives the total accumulation.

  • If the rate is positive over an interval, the accumulated change is positive; if negative, negative. Area below the axis counts as negative.
  • Simple regions (triangles, rectangles) can be found with geometry 几何.
  • Units: the area's unit is the rate's unit times the input's unit. A rate in vehicles-per-hour times hours gives vehicles.
ไทย
ถังน้ำ: การอินทิเกรตสะสมการเปลี่ยนแปลง – ปริมาตรรวมจากอัตราการไหล
ถังน้ำ: การอินทิเกรตสะสมการเปลี่ยนแปลง – ปริมาตรรวมจากอัตราการไหล

การดิฟหาอัตราการเปลี่ยนแปลงแล้ว การอินทิเกรตทำงานในทิศทางตรงกันข้าม: เมื่อ给定 อัตราการเปลี่ยนแปลง, มันจะหา ผลรวมของการเปลี่ยนแปลง ภาพสำคัญ: พื้นที่ ระหว่างกราฟของฟังก์ชันอัตราและแกน $x$ ให้ผลรวมทั้งหมด.

  • ถ้าอัตราเป็นบวกในช่วงหนึ่ง ผลรวมการเปลี่ยนแปลงจะเป็นบวก; ถ้าลบ จะเป็นลบ พื้นที่ใต้แกนนับเป็นลบ.
  • พื้นที่เรขาคณิตง่าย (สามเหลี่ยม, สี่เหลี่ยม) สามารถหาได้ด้วย เรขาคณิต.
  • หน่วย: หน่วยของพื้นที่คือหน่วยของอัตราคูณกับหน่วยของค่าเข้า อัตราในหน่วยยานยนต์/ชั่วโมง คูณ ชั่วโมง จะได้ ยานยนต์.
6.2

Approximating Areas with Riemann Sums · ⁨การประมาณพื้นที่ด้วยผลรวมรีมันน์⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (LIM-5): Definite integrals can be approximated using geometric and numerical methods.

Learning Objective LIM-5.A: Approximate a definite integral using geometric and numerical methods.

  • LIM-5.A.1 Definite integrals can be approximated for functions that are represented graphically, numerically, analytically, and verbally.
  • LIM-5.A.2 Definite integrals can be approximated using a left Riemann sum, a right Riemann sum, a midpoint Riemann sum, or a trapezoidal sum; approximations can be computed using either uniform or nonuniform partitions.
  • LIM-5.A.3 Definite integrals can be approximated using numerical methods, with or without technology.
  • LIM-5.A.4 Depending on the behavior of a function, it may be possible to determine whether an approximation for a definite integral is an underestimate or overestimate for the value of the definite integral.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-5): อินทิกรัลจำกัดพจน์สามารถประมาณได้โดยใช้วิธีทางเรขาคณิตและวิธีเชิงตัวเลข

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-5.A: ประมาณค่าของอินทิกรัลจำกัดพจน์โดยใช้วิธีทางเรขาคณิตและวิธีเชิงตัวเลข

  • LIM-5.A.1 อินทิกรัลจำกัดพจน์สามารถประมาณได้สำหรับฟังก์ชันที่ถูกแสดงในรูปแบบกราฟ, แบบตารางข้อมูล, แบบวิเคราะห์ และแบบบรรยาย
  • LIM-5.A.2 อินทิกรัลจำกัดพจน์สามารถประมาณได้โดยใช้ผลบวกรีมันน์จากฝั่งซ้าย, ผลบวกรีมันน์จากฝั่งขวา, ผลบวกรีมันน์จากจุดกึ่งกลาง หรือผลบวกทrapezoid; สามารถคำนวณค่าประมาณได้โดยใช้การแบ่งช่วงที่เท่ากันหรือไม่เท่ากัน
  • LIM-5.A.3 อินทิกรัลจำกัดพจน์สามารถประมาณได้โดยใช้วิธีเชิงตัวเลข โดยอาจใช้เทคโนโลยีหรือไม่มีก็ได้นะ
  • LIM-5.A.4 ขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของฟังก์ชัน อาจสามารถระบุได้ว่าค่าประมาณของอินทิกรัลจำกัดพจน์นั้นเป็นการประมาณค่าต่ำเกินไปหรือสูงเกินไปเมื่อเทียบกับค่าจริงของอินทิกรัลจำกัดพจน์

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English
The integral as area (Riemann sums)
Trapezoidal sums approximate area

When exact area is hard, approximate it with a Riemann sum 黎曼和 – split the interval into subintervals and add up rectangle (or trapezoid) areas. The four standard estimates:

  • Left Riemann sum – rectangle height from the left endpoint of each subinterval.
  • Right Riemann sum – height from the right endpoint.
  • Midpoint Riemann sum – height from the midpoint 中点.
  • Trapezoidal sum 梯形法 – average the two endpoint heights (a trapezoid).

Subintervals may be uniform (equal width) or nonuniform – read widths from the table.

Over- or underestimate? Judge from the behavior of the function: for an increasing function, a left sum underestimates and a right sum overestimates; a trapezoidal sum overestimates when the function is concave up and underestimates when concave down. Exam parts ask you to state which and why.

Worked example. A table gives $f(0)=3$, $f(2)=5$, $f(4)=8$, $f(6)=9$. Estimate $\int_0^6 f(x)\,dx$ with a right Riemann sum of three equal subintervals ($\Delta x=2$). Use the right endpoint of each strip:

$$2\big(f(2)+f(4)+f(6)\big)=2(5+8+9)=44.$$
Since $f$ is increasing, this right sum is an overestimate; the left sum $2(3+5+8)=32$ would be an underestimate.

ไทย
อินทิกรัลในฐานะพื้นที่ (ผลรวมรีมันน์)
ผลรวมทรงสี่เหลี่ยมด้านขนานประมาณพื้นที่

เมื่อหาพื้นที่ที่แน่นอนยาก ให้ประมาณด้วย ผลรวมรีมันน์ – แบ่งช่วงย่อยและบวกพื้นที่สี่เหลี่ยมผืนผ้า (หรือทรงสี่เหลี่ยมด้านขนาน) เข้าด้วยกัน การประมาณมาตรฐานสี่แบบ:

ผลรวมรีมันน์: สี่เหลี่ยมผืนผ้ากว้าง dx ประมาณพื้นที่ใต้curve
แต่ละสี่เหลี่ยมมีพื้นที่ $f(x)\,\Delta x$; การบวก将它们ประมาณพื้นที่, และเมื่อแถบแคบลง ผลรวมจะเข้าใกล้ definite integral.
  • Left Riemann sum – ความสูงสี่เหลี่ยมจาก จุดเริ่มต้นซ้าย ของแต่ละช่วงย่อย.
  • Right Riemann sum – ความสูงจาก จุดสิ้นสุดขวา.
  • Midpoint Riemann sum – ความสูงจาก จุดกึ่งกลาง.
  • Trapezoidal sum – หาค่าเฉลี่ยของความสูงสองจุดปลาย (ทรงสี่เหลี่ยมด้านขนาน).

ช่วงย่อยอาจเป็น สม่ำเสมอ (กว้างเท่ากัน) หรือ ไม่สม่ำเสมอ – อ่านความกว้างจากตาราง.

ประเมินเกินหรือต่ำกว่า? พิจารณาจากพฤติกรรมของฟังก์ชัน: สำหรับฟังก์ชัน เพิ่มขึ้น, Left sum จะประเมินต่ำกว่าและ Right sum จะประเมินเกิน; Trapezoidal sum จะประเมินเกินเมื่อฟังก์ชันมีความเว้าขึ้นและประเมินต่ำกว่าเมื่อมีความเว้าลง ส่วนข้อสอบถามให้คุณระบุชนิดและเหตุผล.

ตัวอย่างวิธีทำ. ตารางให้ $f(0)=3$, $f(2)=5$, $f(4)=8$, $f(6)=9$. ประมาณ $\int_0^6 f(x)\,dx$ ด้วย Right Riemann sum ของสามช่วงย่อยเท่ากัน ($\Delta x=2$). ใช้จุดสิ้นสุดขวาของแต่ละแถบ:

$$2\big(f(2)+f(4)+f(6)\big)=2(5+8+9)=44.$$
เนื่องจาก $f$ เพิ่มขึ้น, Right sum นี้เป็นการประเมิน เกิน; Left sum $2(3+5+8)=32$ จะเป็นการประเมินต่ำกว่า.

Explore · ⁨สำรวจ⁩

Approximate area with rectangles · ⁨ประมาณพื้นที่ด้วยสี่เหลี่ยมผืนผ้า⁩

y = ax³ + bx² + cx + d

A Riemann sum approximates the area under a curve with rectangles. Add more, thinner rectangles and the estimate converges to the exact definite integral. · ⁨ผลรวมรีมานประมาณพื้นที่ใต้เส้นโค้งด้วยสี่เหลี่ยมผืนผ้า เพิ่มจำนวนและทำให้บางลง การประมาณจะลู่เข้าสู่ อินทิกรัลจำกัดที่แท้จริง⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
accumulated change/əˈkjuːmjʊleɪtɪd tʃeɪndʒ/ การเปลี่ยนแปลงสะสม
geometry/dʒiˈɒmətri/ เรขาคณิต
Riemann sum/ˈriːmən sʌm/ ผลรวมรีแมน
midpoint/ˈmɪdpɔɪnt/ จุดกึ่งกลาง
Trapezoidal sum/ˈtræpɪzɔɪdl sʌm/ ผลรวมทราพีซoidal
definite integral/ˈdefɪnət ˈɪntɪɡrəl/ อินทิกรัล_examples
6.3

Riemann Sums and Integral Notation · ⁨ผลรวมรีมันน์และสัญลักษณ์อินทิกรัล⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (LIM-5): Definite integrals can be approximated using geometric and numerical methods.

Learning Objective LIM-5.B: Interpret the limiting case of the Riemann sum as a definite integral.

  • LIM-5.B.1 The limit of an approximating Riemann sum can be interpreted as a definite integral.
  • LIM-5.B.2 A Riemann sum, which requires a partition of an interval $I$, is the sum of products, each of which is the value of the function at a point in a subinterval multiplied by the length of that subinterval of the partition.

Learning Objective LIM-5.C: Represent the limiting case of the Riemann sum as a definite integral.

  • LIM-5.C.1 The definite integral of a continuous function $f$ over the interval $[a, b]$, denoted by $\int_{a}^{b} f(x)\,dx$, is the limit of Riemann sums as the widths of the subintervals approach 0. That is, $\int_{a}^{b} f(x)\,dx = \lim_{\max \Delta x_i \to 0} \sum_{i=1}^{n} f(x_i^{*})\Delta x_i$, where $n$ is the number of subintervals, $\Delta x_i$ is the width of the $i$th subinterval, and $x_i^{*}$ is a value in the $i$th subinterval.
  • LIM-5.C.2 A definite integral can be translated into the limit of a related Riemann sum, and the limit of a Riemann sum can be written as a definite integral.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-5): อินทิกรัลจำกัดพจน์สามารถประมาณได้โดยใช้วิธีทางเรขาคณิตและวิธีเชิงตัวเลข

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-5.B: ตีความกรณีลิมิตของผลบวกรีมันน์ในลักษณะของอินทิกรัลจำกัดพจน์

  • LIM-5.B.1 ลิมิตของผลบวกรีมันน์ที่ใช้ประมาณค่าสามารถตีความในลักษณะของอินทิกรัลจำกัดพจน์
  • LIM-5.B.2 ผลบวกรีมันน์ซึ่งต้องการการแบ่งช่วง $I$ เป็นผลรวมของผลคูณ โดยแต่ละผลคูณคือค่าของฟังก์ชันที่จุดหนึ่งภายในช่วงย่อย คูณด้วยความยาวของช่วงย่อยนั้นของการแบ่งช่วง

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-5.C: แสดงกรณีลิมิตของผลบวกรีมันน์ในลักษณะของอินทิกรัลจำกัดพจน์

  • LIM-5.C.1 อินทิกรัลจำกัดพจน์ของฟังก์ชันต่อเนื่อง $f$ บนช่วง $[a, b]$ ซึ่งสัญลักษณ์โดย $\int_{a}^{b} f(x)\,dx$ คือลิมิตของผลบวกรีมันน์เมื่อความกว้างของช่วงย่อยเข้าใกล้ 0 นั่นคือ $\int_{a}^{b} f(x)\,dx = \lim_{\max \Delta x_i \to 0} \sum_{i=1}^{n} f(x_i^{*})\Delta x_i$ โดยที่ $n$ คือจำนวนช่วงย่อย, $\Delta x_i$ คือความกว้างของช่วงย่อยที่ $i$ และ $x_i^{*}$ คือค่าใดค่าหนึ่งในช่วงย่อยที่ $i$
  • LIM-5.C.2 อินทิกรัลจำกัดพจน์สามารถแปลงเป็นลิมิตของผลบวกรีมันน์ที่เกี่ยวข้อง และลิมิตของผลบวกรีมันน์สามารถเขียนในลักษณะของอินทิกรัลจำกัดพจน์

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

As the subinterval widths shrink to zero, the Riemann sum approaches an exact value – the definite integral 定积分:

$$\int_a^b f(x)\,dx = \lim_{\max \Delta x_i \to 0}\sum_{i=1}^{n} f(x_i^{*})\,\Delta x_i.$$
Here $\Delta x_i$ is the width of the $i$th subinterval and $x_i^{*}$ a point inside it. So a definite integral is the limit of a Riemann sum, and you should be able to translate each into the other.

ไทย

เมื่อความกว้างช่วงย่อยหดเข้าใกล้ศูนย์, ผลรวมรีมันน์จะเข้าใกล้ค่าที่แน่นอน – definite integral:

$$\int_a^b f(x)\,dx = \lim_{\max \Delta x_i \to 0}\sum_{i=1}^{n} f(x_i^{*})\,\Delta x_i.$$
ที่นี่ $\Delta x_i$ คือความกว้างของช่วงย่อยที่ $i$ และ $x_i^{*}$ เป็นจุดภายในนั้น ดังนั้นอินทิกรัล_examples จึงเป็นลิมิตของผลรวมรีมันน์ และคุณสามารถแปลงระหว่างทั้งสองได้

6.4

The Fundamental Theorem of Calculus and Accumulation Functions · ⁨ทฤษฎีบทพื้นฐานของแคลคูลัสและฟังก์ชันสะสม⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (FUN-5): The Fundamental Theorem of Calculus connects differentiation and integration.

Learning Objective FUN-5.A: Represent accumulation functions using definite integrals.

  • FUN-5.A.1 The definite integral can be used to define new functions.
    • Illustrative examples for FUN-5.A.1: $f(x) = \int_{0}^{x} e^{-t^2}\,dt$.
  • FUN-5.A.2 If $f$ is a continuous function on an interval containing $a$, then $\dfrac{d}{dx}\left( \int_{a}^{x} f(t)\,dt \right) = f(x)$, where $x$ is in the interval.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-5): ทฤษฎีบทพื้นฐานของแคลคูลัสเชื่อมโยงการหาอนุพันธ์กับการอินทิเกรต

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-5.A: แสดงฟังก์ชันการสะสมโดยใช้ definite integral

  • FUN-5.A.1 Definite integral สามารถใช้เพื่อนิยามฟังก์ชันใหม่ได้
    • ตัวอย่างประกอบสำหรับ FUN-5.A.1: $f(x) = \int_{0}^{x} e^{-t^2}\,dt$
  • FUN-5.A.2 หาก $f$ เป็นฟังก์ชันต่อเนื่องบนช่วงที่มี $a$ แล้ว $\dfrac{d}{dx}\left( \int_{a}^{x} f(t)\,dt \right) = f(x)$ โดยที่ $x$ อยู่ในช่วงนั้น

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English
The Fundamental Theorem of Calculus

A definite integral with a variable upper limit defines a new accumulation function 累积函数. The Fundamental Theorem of Calculus 微积分基本定理 (first part) says differentiation undoes this accumulation: if $f$ is continuous, then

$$\frac{d}{dx}\int_a^x f(t)\,dt = f(x).$$
So if $g(x)=\int_a^x f(t)\,dt$, then $g'(x)=f(x)$ and $g''(x)=f'(x)$. This is the engine behind the very common "let $g(x)=\int_a^x f(t)\,dt$" questions.

ไทย
微积分基本定理

Definite integral ที่มีขีดบนเป็นตัวแปร นิยาม ฟังก์ชันสะสม ใหม่ ทฤษฎีบทพื้นฐานของแคลคูลัส (ส่วนแรก) บอกว่าการดิฟยกเลิกการสะสมนี้: ถ้า $f$ ต่อเนื่อง, แล้ว

$$\frac{d}{dx}\int_a^x f(t)\,dt = f(x).$$
ดังนั้นถ้า $g(x)=\int_a^x f(t)\,dt$, แล้ว $g'(x)=f(x)$ และ $g''(x)=f'(x)$. นี่คือเครื่องยนต์เบื้องหลังคำถาม "ให้ $g(x)=\int_a^x f(t)\,dt$" ที่พบบ่อยมาก.

ฟังก์ชันสะสมบวกพื้นที่ที่มีเครื่องหมาย; FTC บอกว่าอนุพันธ์ของมันคือ f
ฟังก์ชันสะสมบวกพื้นที่ที่มีเครื่องหมาย; FTC บอกว่าอนุพันธ์ของมันคือ f
Explore · ⁨สำรวจ⁩

Accumulate area as an integral · ⁨สะสมพื้นที่เป็นอินทิกรัล⁩

y = ax³ + bx² + cx + d

An accumulation function $\int_a^x f(t)\,dt$ builds up signed area as $x$ moves. The Fundamental Theorem says its derivative is just $f(x)$. · ⁨ฟังก์ชันการสะสม $\int_a^x f(t)\,dt$ สร้างพื้นที่ที่มีเครื่องหมายเมื่อ $x$ ย้าย ทฤษฎีบทพื้นฐานบอกว่าอนุพันธ์ของมันคือเพียง $f(x)$⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
accumulation function/əˌkjuːmjʊˈleɪʃn ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันการสะสม
Fundamental Theorem of Calculus/ˌfʌndəˈmentl ˈθɪərəm ɒv ˈkælkjʊləs/ ทฤษฎีบทหลักของแคลคูลัส
antiderivative/ˌæntɪdɪˈrɪvətɪv/ ฟังก์ชันต้นแบบ (antiderivative)
indefinite integral/ɪnˈdefɪnət ˈɪntɪɡrəl/ อินทิกรัลไม่จำกัด
constant of integration/ˈkɒnstənt ɒv ˌɪntɪˈɡreɪʃn/ ค่าคงที่ของการอินทิเกรต
u-substitution/juː ˌsʌbstɪˈtjuːʃn/ การแทนตัวแปร u
polynomial long division/ˌpɒlɪˈnəʊmɪəl lɒŋ dɪˈvɪʒn/ การหารยาวพหุนาม
completing the square/kəmˈpliːtɪŋ ðə skweə/ การเติมกำลังสองสมบูรณ์
6.5

Behavior of Accumulation Functions · ⁨พฤติกรรมของฟังก์ชันสะสม⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (FUN-5): The Fundamental Theorem of Calculus connects differentiation and integration.

Learning Objective FUN-5.A: Represent accumulation functions using definite integrals.

  • FUN-5.A.3 Graphical, numerical, analytical, and verbal representations of a function $f$ provide information about the function $g$ defined as $g(x) = \int_{a}^{x} f(t)\,dt$.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-5): ทฤษฎีบทพื้นฐานของแคลคูลัสเชื่อมโยงการหาอนุพันธ์กับการอินทิเกรต

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-5.A: แสดงฟังก์ชันการสะสมโดยใช้ definite integral

  • FUN-5.A.3 การแสดงกราฟ จำนวน การวิเคราะห์ และคำอธิบายของฟังก์ชัน $f$ ให้ข้อมูลเกี่ยวกับฟังก์ชัน $g$ ที่กำหนดโดย $g(x) = \int_{a}^{x} f(t)\,dt$

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

Because $g'(x)=f(x)$, everything from Unit 5 applies to an accumulation function using the graph of $f$:

  • $g$ is increasing where $f>0$ and decreasing where $f<0$;
  • $g$ has a local extremum where $f$ crosses zero (with a sign change);
  • $g$ is concave up where $f$ is increasing; inflection points of $g$ occur where $f$ has a local extremum.

To get a value of $g$, compute the signed area: $g(x)=\int_a^x f(t)\,dt$, adding areas above the axis and subtracting areas below.

ไทย

เนื่องจาก $g'(x)=f(x)$, ทุกสิ่งที่จากหน่วย 5 ใช้ได้กับฟังก์ชันสะสมที่ใช้กราฟของ $f$:

  • $g$ เพิ่มขึ้น เมื่อ $f>0$ และ ลดลง เมื่อ $f<0$;
  • $g$ มีจุดสุดขั้วเฉพาะที่เมื่อ $f$ ตัดศูนย์ (มีการเปลี่ยนเครื่องหมาย);
  • $g$ โค้งขึ้น เมื่อ $f$ เพิ่มขึ้น; จุดเปลี่ยนเว้าของ $g$ เกิดขึ้นเมื่อ $f$ มีจุดสุดขั้วเฉพาะที่

เพื่อให้ได้ ค่า ของ $g$, คำนวณพื้นที่ที่มีเครื่องหมาย: $g(x)=\int_a^x f(t)\,dt$, โดยเพิ่มพื้นที่เหนือแกนและลบพื้นที่ใต้แกน

6.6

Properties of Definite Integrals · ⁨คุณสมบัติของอินทิกรัลจำกัดเขต⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (FUN-6): Recognizing opportunities to apply knowledge of geometry and mathematical rules can simplify integration.

Learning Objective FUN-6.A: Calculate a definite integral using areas and properties of definite integrals.

  • FUN-6.A.1 In some cases, a definite integral can be evaluated by using geometry and the connection between the definite integral and area.
  • FUN-6.A.2 Properties of definite integrals include the integral of a constant times a function, the integral of the sum of two functions, reversal of limits of integration, and the integral of a function over adjacent intervals.
  • FUN-6.A.3 The definition of the definite integral may be extended to functions with removable or jump discontinuities.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-6): การตระหนักถึงโอกาสในการนำความรู้ด้านเรขาคณิตและกฎทางคณิตศาสตร์มาใช้สามารถทำให้การอินทิเกรตง่ายขึ้น

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-6.A: คำนวณ definite integral โดยใช้พื้นที่และคุณสมบัติของ definite integral

  • FUN-6.A.1 ในบางกรณี สามารถหาค่า definite integral ได้โดยใช้เรขาคณิตและความสัมพันธ์ระหว่าง definite integral กับพื้นที่
  • FUN-6.A.2 คุณสมบัติของ definite integral ได้แก่ อินทิกรัลของค่าคงที่คูณกับฟังก์ชัน อินทิกรัลของผลบวกของสองฟังก์ชัน การกลับขอบเขตการอินทิเกรต และการอินทิเกรตฟังก์ชันบนช่วงที่ติดกัน
  • FUN-6.A.3 นิยามของ definite integral สามารถขยาย应用到ฟังก์ชันที่มีจุดไม่ต่อเนื่องแบบกำจัดได้หรือแบบกระโดด

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

These properties simplify computation and appear constantly:

$$\int_a^a f = 0,\qquad \int_b^a f = -\int_a^b f,\qquad \int_a^b \big(f\pm g\big) = \int_a^b f \pm \int_a^b g,$$
$$\int_a^b k\,f = k\int_a^b f,\qquad \int_a^c f + \int_c^b f = \int_a^b f.$$
The last (splitting at an interior point $c$) lets you build a total integral from pieces read off a graph.

ไทย

คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยในการคำนวณและปรากฏอยู่บ่อยครั้ง:

$$\int_a^a f = 0,\qquad \int_b^a f = -\int_a^b f,\qquad \int_a^b \big(f\pm g\big) = \int_a^b f \pm \int_a^b g,$$
$$\int_a^b k\,f = k\int_a^b f,\qquad \int_a^c f + \int_c^b f = \int_a^b f.$$
ข้อสุดท้าย (การแบ่งที่จุดภายใน $c$) ช่วยให้คุณสร้างอินทิกรัลรวมจากชิ้นส่วนที่อ่านได้จากกราฟ

6.7

The Fundamental Theorem and Evaluating Integrals · ⁨ทฤษฎีบทพื้นฐานและการหาค่าอินทิกรัล⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (FUN-6): Recognizing opportunities to apply knowledge of geometry and mathematical rules can simplify integration.

Learning Objective FUN-6.B: Evaluate definite integrals analytically using the Fundamental Theorem of Calculus.

  • FUN-6.B.1 An antiderivative of a function $f$ is a function $g$ whose derivative is $f$.
  • FUN-6.B.2 If a function $f$ is continuous on an interval containing $a$, the function defined by $F(x) = \int_{a}^{x} f(t)\,dt$ is an antiderivative of $f$ for $x$ in the interval.
  • FUN-6.B.3 If $f$ is continuous on the interval $[a, b]$ and $F$ is an antiderivative of $f$, then $\int_{a}^{b} f(x)\,dx = F(b) - F(a)$.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-6): การตระหนักถึงโอกาสในการนำความรู้ด้านเรขาคณิตและกฎทางคณิตศาสตร์มาใช้สามารถทำให้การอินทิเกรตง่ายขึ้น

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-6.B: ประเมินค่า definite integral แบบวิเคราะห์โดยใช้ทฤษฎีบทพื้นฐานของแคลคูลัส

  • FUN-6.B.1 ฟังก์ชันหาอนุพันธ์ (antiderivative) ของ $f$ คือฟังก์ชัน $g$ ที่มีการอนุพันธ์ได้เท่ากับ $f$
  • FUN-6.B.2 หาก $f$ เป็นฟังก์ชันต่อเนื่องบนช่วงที่包含 $a$, ฟังก์ชันที่นิยามโดย $F(x) = \int_{a}^{x} f(t)\,dt$ จะเป็นฟังก์ชันหาอนุพันธ์ของ $f$ สำหรับ $x$ ในช่วงนั้น
  • FUN-6.B.3 ถ้า $f$ เป็นฟังก์ชันต่อเนื่องบนช่วง $[a, b]$ และ $F$ เป็นฟังก์ชันหาอนุพันธ์ของ $f$, แล้ว $\int_{a}^{b} f(x)\,dx = F(b) - F(a)$

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

The second part of the Fundamental Theorem evaluates a definite integral using an antiderivative 原函数. If $F'=f$, then

$$\int_a^b f(x)\,dx = F(b)-F(a).$$
So: find any antiderivative $F$, then subtract its values at the two limits. This is how most exact integrals are computed. It also gives the net change view: $\int_a^b g'(t)\,dt = g(b)-g(a)$, so a starting value plus accumulated change gives a later value, e.g. $g(5)=g(0)+\int_0^5 g'(t)\,dt$.

Worked example. Evaluate $\int_1^3 (2x+1)\,dx$. An antiderivative is $F(x)=x^2+x$, so

$$\int_1^3(2x+1)\,dx=F(3)-F(1)=(9+3)-(1+1)=12-2=10.$$

ไทย

ส่วนที่สองของทฤษฎีบทพื้นฐานใช้เพื่อหาค่าอินทิกรัลจำกัดเขตโดยใช้อินทิกรัลไม่จำกัดเขต ต้นแบบ หาก $F'=f$, แล้ว

$$\int_a^b f(x)\,dx = F(b)-F(a).$$
ดังนั้น: หาฟังก์ชันต้นแบบใด ๆ $F$, แล้วลบค่าที่ขอบเขตทั้งสองออก วิธีนี้ใช้คำนวณอินทิกรัล_examples ที่แม่นยำส่วนใหญ่它还ให้มุมมองการเปลี่ยนแปลงสุทธิ: $\int_a^b g'(t)\,dt = g(b)-g(a)$, ดังนั้นค่าเริ่มต้นบวกกับการเปลี่ยนแปลงสะสมจะได้น้อยกว่าค่าที่หลัง, เช่น $g(5)=g(0)+\int_0^5 g'(t)\,dt$.

ตัวอย่างฝึกปฏิบัติ. หาค่า $\int_1^3 (2x+1)\,dx$. อินทิกรัลไม่จำกัดเขตต้นแบบคือ $F(x)=x^2+x$, ดังนั้น

$$\int_1^3(2x+1)\,dx=F(3)-F(1)=(9+3)-(1+1)=12-2=10.$$

อินทิกรัลจำกัดเขตคือพื้นที่ที่มีเครื่องหมายระหว่างเส้นโค้งและแกนนอน
อินทิกรัลจำกัดเขตคือพื้นที่ที่มีเครื่องหมายระหว่างเส้นโค้งและแกนนอน
6.8

Antiderivatives and Indefinite Integrals · ⁨อินทิกรัลไม่จำกัดเขตต้นแบบและอินทิกรัลไม่จำกัดเขต⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (FUN-6): Recognizing opportunities to apply knowledge of geometry and mathematical rules can simplify integration.

Learning Objective FUN-6.C: Determine antiderivatives of functions and indefinite integrals, using knowledge of derivatives.

  • FUN-6.C.1 $\int f(x)\,dx$ is an indefinite integral of the function $f$ and can be expressed as $\int f(x)\,dx = F(x) + C$, where $F'(x) = f(x)$ and $C$ is any constant.
  • FUN-6.C.2 Differentiation rules provide the foundation for finding antiderivatives.
  • FUN-6.C.3 Many functions do not have closed-form antiderivatives.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-6): การตระหนักถึงโอกาสในการนำความรู้ด้านเรขาคณิตและกฎทางคณิตศาสตร์มาใช้สามารถทำให้การอินทิเกรตง่ายขึ้น

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-6.C: หาค่าฟังก์ชันหาอนุพันธ์และอินทิกรัลไม่จำกัด โดยใช้ความรู้เรื่องการอนุพันธ์

  • FUN-6.C.1 $\int f(x)\,dx$ เป็นอินทิกรัลไม่จำกัดของฟังก์ชัน $f$ และสามารถเขียนในรูป $\int f(x)\,dx = F(x) + C$ โดยที่ $F'(x) = f(x)$ และ $C$ เป็นค่าคงตัวใดๆ
  • FUN-6.C.2 กฎการอนุพันธ์เป็นรากฐานสำหรับการหาค่าฟังก์ชันหาอนุพันธ์
  • FUN-6.C.3 ฟังก์ชันจำนวนมากไม่มีฟังก์ชันหาอนุพันธ์แบบปิด (closed-form antiderivatives)

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

An indefinite integral 不定积分 is the family of all antiderivatives, written with a constant of integration 积分常数:

$$\int f(x)\,dx = F(x)+C.$$
Reverse each derivative rule to build the basic antiderivatives:
$$\int x^n\,dx = \frac{x^{n+1}}{n+1}+C\ (n\neq -1),\quad \int \frac{1}{x}\,dx = \ln|x|+C,\quad \int e^x\,dx = e^x+C,$$
$$\int \cos x\,dx = \sin x + C,\quad \int \sin x\,dx = -\cos x + C.$$

ไทย

อินทิกรัลไม่จำกัดเขต คือกลุ่มของอินทิกรัลไม่จำกัดเขตต้นแบบทั้งหมด เขียนด้วย ค่าคงที่ของการอินทิเกรต :

$$\int f(x)\,dx = F(x)+C.$$
กลับด้านกฎการหาอนุพันธ์แต่ละตัวเพื่อสร้างอินทิกรัลไม่จำกัดเขตต้นแบบพื้นฐาน:
$$\int x^n\,dx = \frac{x^{n+1}}{n+1}+C\ (n\neq -1),\quad \int \frac{1}{x}\,dx = \ln|x|+C,\quad \int e^x\,dx = e^x+C,$$
$$\int \cos x\,dx = \sin x + C,\quad \int \sin x\,dx = -\cos x + C.$$

6.9

Integrating Using Substitution · ⁨การอินทิเกรตด้วยการแทนตัวแปร⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
Enduring UnderstandingLearning ObjectiveEssential Knowledge

FUN-6
Recognizing opportunities to apply knowledge of geometry and mathematical rules can simplify integration.

FUN-6.D
For integrands requiring substitution or rearrangements into equivalent forms: (a) Determine indefinite integrals. (b) Evaluate definite integrals.

  • FUN-6.D.1 Substitution of variables is a technique for finding antiderivatives.
  • FUN-6.D.2 For a definite integral, substitution of variables requires corresponding changes to the limits of integration.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

$u$-substitution 换元积分法 reverses the chain rule. Choose an inside function $u=g(x)$, so $du=g'(x)\,dx$, and rewrite the integral entirely in $u$:

$$\int f\big(g(x)\big)g'(x)\,dx = \int f(u)\,du.$$
Look for a function and its derivative both present. For a definite integral, either change the limits to $u$-values or convert back to $x$ before substituting the original limits.

Worked example. Evaluate $\int 2x\cos(x^2)\,dx$. The inside function is $u=x^2$, whose derivative $2x\,dx=du$ is present, so

$$\int 2x\cos(x^2)\,dx=\int \cos u\,du=\sin u + C=\sin(x^2)+C.$$
Spotting that $2x$ is exactly $\dfrac{du}{dx}$ is the whole trick.

ไทย

การแทนตัวแปร $u$ กลับด้านกฎลูกโซ่ เลือกฟังก์ชันภายใน $u=g(x)$, sehingga $du=g'(x)\,dx$, และเขียนอินทิกรัลใหม่ทั้งหมดใน $u$:

$$\int f\big(g(x)\big)g'(x)\,dx = \int f(u)\,du.$$
มองหาฟังก์ชัน และอนุพันธ์ของมัน ที่มีอยู่ทั้งสอง สำหรับ อินทิกรัลจำกัดเขต Either change the limits to $u$-values or convert back to $x$ before substituting the original limits.

ตัวอย่างฝึกปฏิบัติ. หาค่า $\int 2x\cos(x^2)\,dx$. ฟังก์ชันภายในคือ $u=x^2$, ซึ่งอนุพันธ์ $2x\,dx=du$ ของมันมีอยู่, ดังนั้น

$$\int 2x\cos(x^2)\,dx=\int \cos u\,du=\sin u + C=\sin(x^2)+C.$$
การตระหนักว่า $2x$ ตรงกับ $\dfrac{du}{dx}$ พอดีคือเทคนิคทั้งหมด

6.10

Long Division and Completing the Square · ⁨การหารยาวและการเติมกำลังสองสมบูรณ์⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
Enduring UnderstandingLearning ObjectiveEssential Knowledge

FUN-6
Recognizing opportunities to apply knowledge of geometry and mathematical rules can simplify integration.

FUN-6.D
For integrands requiring substitution or rearrangements into equivalent forms: (a) Determine indefinite integrals. (b) Evaluate definite integrals.

  • FUN-6.D.3 Techniques for finding antiderivatives include rearrangements into equivalent forms, such as long division and completing the square.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

Two algebraic set-up moves let more integrals fit the basic forms: polynomial long division 多项式长除法 when the top degree is $\ge$ the bottom degree of a rational function, and completing the square 配方法 to turn a quadratic denominator into a form that integrates to an arctangent or logarithm.

ไทย

การปรับโครงสร้างทางพีชคณิตสองอย่างช่วยให้มีอินทิกรัลเพิ่มเติมที่เข้ารูปพื้นฐาน: การหารยาวพหุนาม เมื่อดีกรีบนสูงถึง $\ge$ ดีกรีล่างของฟังก์ชันเศษส่วน, และ การเติมกำลังสองสมบูรณ์ เพื่อเปลี่ยนตัวส่วนเป็นรูปกำลังสองให้เป็นรูปแบบที่อินทิเกรตได้เป็น arctangent หรือลอการิทึม

6.14

Selecting Techniques for Antidifferentiation · ⁨การเลือกเทคนิคสำหรับการหาอินทิกรัลไม่จำกัดเขตต้นแบบ⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

This topic is intended to focus on the skill of selecting an appropriate procedure for antidifferentiation. Students should be given opportunities to practice when and how to apply all learning objectives relating to antidifferentiation.

ไทย

หัวข้อนี้มุ่งเน้นทักษะในการเลือกขั้นตอนที่เหมาะสมสำหรับการหาอนุพันธ์รวม นักเรียนควรได้รับโอกาสฝึกปฏิบัติเวลาและวิธีการใช้ทุกวัตถุประสงค์การเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับการหาอนุพันธ์รวม

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

A skill topic: match the integral to a method. Try a basic antiderivative first; look for a $u$-substitution (an inside function whose derivative is also present); use algebra (division, completing the square, splitting a fraction) to reshape the integrand into a standard form. Naming the structure first prevents wasted effort.

ไทย

ทักษะหัวข้อ: จับคู่อินทิกรัลกับวิธีการ ลองหาอินทิกรัลไม่จำกัดเขตต้นแบบพื้นฐานก่อน; มองหาการแทนตัวแปร $u$ (ฟังก์ชันภายในที่มีอนุพันธ์อยู่ด้วย); ใช้พีชคณิต (การหาร, การเติมกำลังสองสมบูรณ์, การแยกเศษส่วน) เพื่อจัดรูปอินทิกรานด์ให้อยู่ในมาตรฐาน การระบุโครงสร้างก่อนจะป้องกันความพยายามที่ไร้ประโยชน์

6.14

Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

English
  • Integration is antidifferentiation; use the power rule $\int x^n\,dx=\tfrac{x^{n+1}}{n+1}+C$ and don't forget the $+C$.
  • The Fundamental Theorem links the two: $\int_a^b f'(x)\,dx=f(b)-f(a)$, and $\tfrac{d}{dx}\int_a^x f(t)\,dt=f(x)$.
  • Approximate a definite integral with Riemann sums or the trapezoidal rule from a table of values.
  • A definite integral is a signed area (below the axis counts negative); split at sign changes for total area.
  • Use u-substitution and remember to change the limits (or back-substitute) accordingly.
ไทย
  • การอินทิเกรตคือการหาอินทิกรัลไม่จำกัดเขตต้นแบบ; ใช้ กฎกำลัง $\int x^n\,dx=\tfrac{x^{n+1}}{n+1}+C$ และอย่าลืม $+C$
  • ทฤษฎีบทพื้นฐาน เชื่อมโยงสองสิ่งนี้: $\int_a^b f'(x)\,dx=f(b)-f(a)$, และ $\tfrac{d}{dx}\int_a^x f(t)\,dt=f(x)$
  • ประมาณค่าอินทิกรัลจำกัดเขตด้วย ผลบวกไรม์ หรือกฎสี่เหลี่ยมคางหมูจากตารางค่า
  • อินทิกรัลจำกัดเขตคือพื้นที่ที่มีเครื่องหมาย (ใต้แกวนับเป็นลบ); แบ่งที่จุดเปลี่ยนเครื่องหมายสำหรับพื้นที่รวม
  • ใช้ การแทนตัวแปร u และจำไว้ว่าต้องเปลี่ยนขอบเขต (หรือแทนกลับ) ให้สอดคล้องกัน

Interactive lessons on this topic · ⁨บทเรียนเชิงโต้ตอบสำหรับหัวข้อนี้⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨ทำทีละขั้นตอน พร้อมแบบฝึกหัดตรวจสอบผลทันที⁩

Past Papers · ⁨ข้อสอบย้อนหลัง⁩

More topics in AP Calculus AB · ⁨หัวข้อเพิ่มเติมใน AP Calculus AB⁩

Log in or create account · ⁨เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี⁩

IGCSE, A-Level & AP