Az f(x) függvénynek végtelen sok primitív függvénye van, melyek csupán egy konstansban különböznek egymástól:
Az összes primitív függvény halmazát határozatlan integrálnak nevezzük, jelölése:
f(x) függvény az integrandus, dx az integrálási változó: Elemi primitív függvények, alapintegrálok
Lényegében az integrálás és a deriválás egymás inverz műveletei, ezért a derivált
függvényeket integrálva vissza kell kapnunk az eredeti függvényt. Az integrálással
kapott eredményt így utólag bármikor ellenőrizhetjük (jegyezzük meg, léteznek olyan
függvények is, melyek nem deriváltjai semmilyen más függvénynek,
ezek csak közelítésekkel integrálhatóak).
Például:
A legfontosabb elemi függvények primitív függvényei levezethetőek. Néhány primitívfüggvény
feltüntetve a régi magyar és a nemzetközi jelölést egyidejűleg:
Integrálási szabályok
A konstans integráláskor mindig kiemelhető:
A következő néhány szabály az összetett függvények deriválásával kapcsolatos. Ha nem elemi
primitívfüggvénnyel van dolgunk, mindig keressünk egy összetett függvényt, és annak belső
függvényét deriválva, keressünk összefüggést az egymást szorzó függvények között. A
feladatmegoldásban többnyire némi algebrai átalakítást követően használhatóak:
Parciális integrálás
A parciális integrálás módszere a szorzatfüggvény deriválási szabályából vezethető le:
3 jellemző típusa fordul elő, a kiindulás típusonként eltérő.
Az elsőnél egy polinom szoroz trigonometrikus vagy exponenciális függvényt,
a másodiknál egy polinom szoroz inverzfüggvényt függvényt,
a harmadiknál egy trigonometrikus függvény szoroz vagy exponenciálisat:
Helyettesítéses integrálás
Ha az előző módszerek "csődöt" mondtak, bevethetjük a helyettesítéses integrálás módszerét.
Ennél a módszernél valamilyen "zavaró", "csúnya" kifejezést helyettesítünk egy változóval, így
egyszerűbb, más módon integrálható függvényeket kapunk. Fontos megjegyezni, hogy ekkor a változó
csere miatt az integrálási differenciális változó is cserélődik.
Például ennél a feladatnál a kifejezést helyettesítve:
A helyettesítést alkalmazva egy parciális integrálással könnyen megoldható feladatot kapunk:
Más feladatokban ennél bonyolultabb, rafináltabb helyettesítést kell alkalmaznunk,
mely igen hosszadalmas megoldásmenethez vezethet (más út azonban nincs).
Az ún. határozott integrál segítségével számos gyakorlati feladat megoldható.
Értéke a Newton-Leibniz formula segítségével számítható:
A határozott integrál segítségével számítható a görbe alatti terület, vagy függvénygörbék által közrefogott zárt terület,
továbbá az ívhossz, a görbedarabok valamely koordinátatengely körüli forgatásával kapott forgástest palástjának felszíne,
térfogata (és más egyebek is, pl síkidomok másodrendű nyomatékai).
Például az f(x) függvénygörbe alatti terület, illetve f(x) és g(x) görbék közrezárt területe így számítható:
Előbbi paraméteresen is számítható:
Az ívhossz számítási képlete (a második a paraméteresen megadott függvényekre vonatkozik):
Az f(x) görbedarab x koordinátatengely körüli forgatásával kapott forgástest palástjának felszíne (a második a paraméteresen megadott függvényekre vonatkozik):
Az f(x) görbedarab y koordinátatengely körüli forgatásával kapott forgástest palástjának felszíne (a második a paraméteresen megadott függvényekre vonatkozik):
Az f(x) görbedarab x koordinátatengely körüli forgatásával kapott forgástest térfogata (a második a paraméteresen megadott függvényekre vonatkozik):
Az f(x) görbedarab y koordinátatengely körüli forgatásával kapott forgástest térfogata (a második a paraméteresen megadott függvényekre vonatkozik):
A képletekben f(x) függvény inverzét jelöli.
Improprius integrálok
A határozott integrálok között előfordulnak olyanok, melyeknél valamelyik határ végtelen nagy,
ekkor egy új változót bevezetve határértékszámítási feladatra jutunk.
Példa:
Határozatlan integrálok között előfordulnak olyanok, melyeknél valamely véges határnál a függvény nem értelmezhető,
ekkor egy új változót bevezetve határértékszámítási feladatra jutunk.
Példa:
Előfordulhat olyan eset is, hogy a határozott integrál két határa között egy helyen adódik probléma,
ekkor két részre kell bontanunk az integrált:
Kettős integrál
Kettős integrálok segítségével kétváltozós függvények alatti térrész térfogatát tudjuk kiszámolni:
Például: