如何判断一个函数是否存在原函数

一、前言 前言 - 荒原之梦

在本文中,荒原之梦网(zhaokaifeng.com)介绍了快速判断一个函数是否存在原函数的三个方法。

二、正文 正文 - 荒原之梦

  1. 若函数 $f(x)$ 在某区间上连续,则 $f(x)$ 一定有原函数;
  2. 如果函数 $f(x)$ 在某区间上不连续,则当该区间内存在第一类可去间断点、第一类跳跃间断点或者第二类无穷间断点时,$f(x)$ 在此区间内,一定不存在原函数;
  3. 如果函数 $f(x)$ 在某区间上不连续,且在该区间内有第二类振荡间断点,则在此区间内,$f(x)$ 是否有原函数不确定。

Tips:
并不是所有原函数都能用初等函数表示出来。

拓展结论:

如果函数 $f(x)$ 在某区间上存在原函数 $F(x)$, 则在该区间上会有如下结论:

  1. $f(x)$ 不一定连续(不连续不一定没有原函数——$F(x) = \int_{0}^{x} f(x) \mathrm{~ d} x$——一般情况下不连续的函数是不可积的,但是在某些特殊情况下,也可以在瑕积分中取极限或者分段的方式计算积分,从而求出原函数);
  2. $F(x)$ 一定连续(可导必连续);
  3. $f(x)$ 和 $F(x)$ 都不一定是初等函数。

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