-
-
สมมุติว่าเรามีฟังก์ชัน
-
f ที่ต่อเนื่องบนช่วง a ถึง b
-
ลองดูว่าเรามองภาพมันได้ไหม
-
นี่คือแกน y ของผม
-
-
ค่านี่ตรงนี้ ผมอยากให้มันเป็นแกน t
-
เราจะเก็บ x ไว้ใช้ทีหลัง
-
ผมจะเรียกอันนี้ว่าแกน t
-
แล้วสมมุติว่ารูปนี่ตรงนี้
-
คือกราฟของ y เท่ากับ f ของ t
-
-
และเรากำลังบอกว่ามันต่อเนื่อง
บนช่วงจาก a ถึง b
-
นี่คือ t เท่ากับ a
-
นี่คือ t เท่ากับ b
-
เรากำลังบอกว่า มันต่อเนื่อง
-
ตลอดช่วงทั้งหมดนี้
-
เพื่อความสนุก ลองกำหนดฟังก์ชัน
F ใหญ่ของ x
-
ผมจะใช้สีฟ้าด้วย
-
ลองกำหนด F ใหญ่ของ x ว่าเท่ากับ
อินทิกรัลจำกัดเขต
-
จาก a คือขอบล่างถึง x ของ f ของ t --
-
ขอผมทำ -- ของ f ของ t dt โดย
-
x อยู่ในช่วงนี้ เมื่อ a น้อยกว่าเท่ากับ x
-
น้อยกว่าเท่ากับ b
-
นั่นก็แค่วิธีบอกอีกอย่าง
-
ว่า x อยู่ในช่วงนี่ตรงนี้
-
ทีนี้ เมื่อคุณเห็นอันนี้ คุณอาจบอกว่า โอ้
-
อินทิกรัลจำกัดเขต อันนี้ต้องเกี่ยวกับ
การหาอนุพันธ์
-
ปฏิยานุพันธ์อะไรพวกนั้น
-
แต่เราไม่รู้ตอนนี้
-
ที่เรารู้ตอนนี้คือว่า นี่คือ
-
พื้นที่ใต้เส้นโค้ง f ระหว่าง a กับ x ระหว่าง a
-
และสมมุติว่าค่านี่ตรงนี้คือ x
-
f ของ x ก็แค่พื้นที่นี่ตรงนี้
-
นั่นคือที่เรารู้
-
เรายังไม่รู้ว่ามันเกี่ยวอะไรกับปฏิยานุพันธ์
-
-
นั่นคือสิ่งที่เราพยายามจะพิสูจน์ในวิดีโอนี้
-
เพื่อความสนุก ลองหาอนุพันธ์ของ f กัน
-
และเราจะทำโดยใช้
-
นิยามของอนุพันธ์แล้ว
-
สิ่งทีเราได้เวลาเราหาอนุพันธ์โดยใช้
-
นิยามของอนุพันธ์
-
อนุพันธ์ F ไพรม์ของ x -- นิยามนี้
-
ของอนุพันธ์ มันคือลิมิตเมื่อเดลต้า x เข้าใกล้
-
0 ของ F ใหญ่ของ x บวกเดลต้า x ลบ F
-
ของ x ทั้งหมดนั้นส่วนเดลต้า x
-
นี่ก็แค่นิยามของอนุพันธ์
-
แล้ว อันนี้เท่ากับอะไร?
-
ขอผมเขียนมันใหม่
โดยใช้อินทิกรัลเหล่านี้ตรงนี้นะ
-
อันนี้จะเท่ากับลิมิต
-
เมื่อเดลต้า x เข้าใกล้ 0 ของ --
f ของ x บวกเดลต้า x คืออะไร?
-
ใส่ x ในนี้ตรงนี้
-
คุณจะได้อินทิกรัลจำกัดเขตจาก a
ถึง x บวกเดลต้า
-
x ของ f ของ t dt
-
แล้วจากนั้น คุณจะ
-
ลบตัวนี้ F ของ x ซึ่งเราเขียนไปแล้ว
-
ว่าเป็นอินทิกรัลจำกัดเขต
จาก a ถึง x ของ f ของ t dt
-
แล้วทั้งหมดนั้นส่วนเดลต้า x
-
-
ทีนี้ อันนี้แสดงอะไร?
-
นึกดู เราไม่รู้อะไรเกี่ยวกับอินทิกรัลจำกัดเขต
-
หรือการจัดการกับ
-
ปฏิยานุพันธ์อะไรพวกนั้นเลย
-
เราแค่รู้ว่า นี่คือวิธีบอก
-
พื้นที่ใต้เส้นโค้ง f ระหว่าง a กับ x บวกเดลต้า x
-
-
มันก็คือพื้นที่นี่ทั้งหมดนี้
-
มันคือส่วนนี้
-
เรารู้ว่าส่วนสีฟ้าคืออะไร
-
ขอผมเขียนด้วยสีฟ้าเฉดเดิมนะ
-
ตัวสีฟ้านี่ตรงนี้
-
อันนี้เท่ากับทั้งหมดนี้
-
เราแรเงามันไปแล้ว
-
มันเท่ากับทั้งหมดนี่ตรงนี้
-
ถ้าคุณนำพื้นที่สีเขียวทั้งหมดมา
-
ซึ่งก็คือจาก a ถึง x บวกเดลต้า x แล้วลบ
-
พื้นที่สีฟ้าซึ่งก็คือสิ่งที่เรา
-
มีในตัวเศษพอดี แล้วคุณจะเหลืออะไร?
-
คุณจะเหลือ --
-
ผมยังไม่ได้ใช้สีอะไร?
-
บางที ผมจะใช้สีชมพูนี้
-
ไม่ ผมใช้ไปแล้ว
-
ผมจะใช้สีบานเย็นนี่แล้วกัน
-
คุณจะเหลือพื้นที่นี่ตรงนี้
-
วิธีเขียนมันอีกอย่างคืออะไร?
-
วิธีเขียนพื้นที่นี่ตรงนี้อีกอย่าง
-
คืออินทิกรัลจำกัดเขตระหว่าง x กับ x
-
บวกเดลต้า x ของ f ของ t dt
-
เราเขียนพจน์ทั้งหมดนี้ใหม่ได้ อนุพันธ์
-
ของ F ใหญ่ของ x -- นี่คือ F ใหญ่
-
ไพรม์ของ x -- เราเขียนมันใหม่
ได้ว่าเท่ากับลิมิต
-
เมื่อเดลต้า x เข้าใกล้ 0 --
อันนี้ผมเขียนได้เป็น 1
-
ส่วนเดลต้า x คูณตัวเศษ
-
และเราหาตัวเศษไปแล้ว
-
พื้นที่สีเขียวลบพื้นที่สีฟ้า ก็แค่พื้นที่สีม่วง
-
หรือวิธีเขียนพื้นที่นั้นอีกอย่าง
-
คือพจน์นี่ตรงนี้
-
1 ส่วนเดลต้า x คูณอินทิกรัลจำกัดเขต
-
จาก x ถึง x บวกเดลต้า x ของ f ของ t dt
-
ทีนี้ พจน์นี้น่าสนใจ
-
มันอาจดูคุ้นๆ จากทฤษฏีบท
-
ค่าเฉลี่ยของอินทิกรัลจำกัดเขต
-
ทฤษฏีบทค่าเฉลี่ยของอินทิกรัลจำกัดเขต
-
บอกเราว่ามี c ในช่วง
-
-- ผมจะเขียนแบบนี้นะ --
-
เมื่อ a น้อยกว่าเท่ากับ c ซึ่งน้อยกว่า --
-
ที่จริง ขอผมบอกให้ชัด
-
ช่วงที่เราสนใจคือระหว่าง x กับ x
-
บวกเดลต้า x -- โดย x น้อยกว่า
-
เท่ากับ c ซึ่งน้อยกว่า
-
เท่ากับ x บวกเดลต้า x โดยที่ฟังก์ชันหาค่า
-
ที่ c -- ขอผมเขียน c นี่นะ
-
มันมี c สักแห่งในนี้ --
-
ถ้าผมหาค่าฟังก์ชันที่ c นี้ --
-
นั่นคีอ f ของ c ตรงนี้
-
ถ้าผมหาค่าฟังก์ชันที่
-
c นี้ ซึ่งก็คือ
-
ความสูงของเส้นนี้ แล้วผมคูณด้วยฐาน
-
ช่วงนี้ ถ้าผมคูณมันด้วยช่วง --
-
และช่วงนี้ก็แค่เดลต้า x
-
x บวกเดลต้า x ลบ x ก็แค่เดลต้า x
-
ถ้าเราคูณความสูงด้วยฐาน
-
อันนี้จะเท่ากับพื้นที่ใต้เส้นโค้ง
-
ซึ่งก็คืออินทิกรัลจำกัดเขตจาก x บวกเดลต้า x
ของ f ของ t dt
-
นี่คือสิ่งที่ทฤษฎีบทค่าเฉลี่ย
ของอินทิกรัลบอกเรา
-
ถ้า f เป็นฟังก์ชันต่อเนื่อง
-
จะมี c ในช่วงนี้ระหว่างจุดปลายสองจุด
-
ที่ฟังก์ชันหาค่าที่ c
-
คุณมองมันเป็นความสูงเฉลี่ยก็ได้
-
ถ้าคุณหาค่าเฉลี่ยของฟังก์ชัน
-
และคุณคูณมันด้วยฐาน
-
คุณจะได้พื้นที่ของเส้นโค้ง
-
หรือวิธีเขียนอีกอย่าง
-
คุณบอกได้ว่า มี c ในช่วงนั้น
-
ที่ f ของ c เท่ากับ 1 ส่วนเดลต้า x -- ผมแค่
-
หารทั้งสองข้างด้วยเดลต้า x --
คูณอินทิกรัลจำกัดเขตจาก x
-
ถึง x บวกเดลต้า x ของ f ของ t dt
-
และอันนี้มักถูกมองว่าเป็นค่าเฉลี่ย
-
ของฟังก์ชันบนช่วงนั้น
-
ทำไมล่ะ?
-
ส่วนนี่ตรงนี้ให้พื้นที่
-
แล้วคุณหารพื้นที่ด้วยฐาน
-
คุณจึงได้ความสูงเฉลี่ย
-
หรือวิธีบอกอีกอย่างคือว่า
-
ถ้าคุณหาความสูงนี่ตรงนี้ แล้วคูณมัน
-
ด้วยฐาน คุณจะได้สี่เหลี่ยมมุมฉากที่
-
มีพื้นที่เท่ากับพื้นที่ใต้เส้นโค้งพอดี
-
อันนี้มีประโยชน์ เพราะมัน
-
คือสิ่งที่เราได้เป็นอนุพันธ์ของ, F ไพรม์ของ x
-
มันจึงต้องมี c โดยที่ f ของ c
-
เท่ากับตัวนี้
-
หรือเราบอกได้ว่าลิมิต --
ขอผมเขียนทั้งหมดนี้ใหม่
-
ด้วยสีใหม่นะ
-
มันจะมี c ในช่วง
-
x ถึง x บวกเดลต้า x เมื่อ f ไพรม์ของ x
ซึ่งเรารู้
-
ว่าเท่ากับอันนี้ เราบอกได้แล้วว่า เท่ากับลิมิต
-
เมื่อเดลต้า x เข้าใกล้ 0
-
และแทนที่จะเขียนอันนี้ เรารู้
-
ว่ามันมี c ที่เท่ากับทั้งหมดนี้
-
f ของ c
-
เรามาถึงเส้นชัยแล้ว
-
เราต้องหาว่าลิมิตเมื่อเดลต้า x
-
เข้าใกล้ 0 ของ f ของ c คืออะไร
-
ข้อสังเกตสำคัญคือส่วนนี่ตรงนี้
-
เรารู้ว่า c ถูกประกบระหว่าง x กับ x
-
บวกเดลต้า x
-
โดยสัญชาตญาณแล้ว คุณบอกได้ว่า ดูสิ
-
เมื่อเดลต้า x เข้าใกล้ 0 เส้นสีเขียวนี่ตรงนี้
-
เลื่อนไปทางซ้ายมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อมันเข้าใกล้
-
เส้นสีฟ้านี้ c ต้องอยู่ระหว่างกลาง
-
c จึงเข้าหา x
-
เรารู้โดยสัญชาตญาณว่า c เข้าใกล้
-
x เมื่อ x เข้าใกล้ 0
-
หรือวิธีบอกอีกอย่างคือว่า f ของ c
-
เข้าใกล้ f ของ x เมื่อเดลต้า x เข้าใกล้ 0
-
โดยสัญชาตญาณแล้ว เราบอกได้ว่า
-
อันนี้จะเท่ากับ f ของ x
-
ทีนี้ คุณอาจบอกว่า โอเค มันคือสัญชาตญาณ
-
แต่เรากำลังพิสูจน์อยู่นะซาล
-
-
ฉันอยากรู้ให้แน่ชัดว่า x จะเข้าใกล้ c
-
ไม่ใช่ทำแค่วาดแผนภาพนี้
-
และบอกว่า c จะ
-
ต้องเข้าใกล้ x มากขึ้นเรื่อยๆ
-
และถ้าคุณต้องการอย่างนั้น คุณก็แค่
-
อ้างทฤษฏีบทประกบ
-
และเวลาใช้ทฤษฎีบทประกบ
-
คุณแค่ต้องมอง c เป็นฟังก์ชันของเดลต้า x
-
และมันเป็นจริงๆ
-
ขึ้นอยู่กับเดลต้า x, c จะห่างไปทางซ้าย
-
หรือทางขวาก็ได้
-
และผมเขียนอันนี้ใหม่ได้เป็น
-
x น้อยกว่าเท่ากับ c เป็นฟังก์ชันของเดลต้า x
-
ซึ่งน้อยกว่าเท่ากับ x บวกเดลต้า x
-
ตอนนี้คุณเห็นว่า c ถูกประกบระหว่าง x กับ
-
x บวกเดลต้า x เสมอ
-
แต่ลิมิตของ x เมื่อ x เข้าใกล้ 0 เป็นเท่าใด?
-
x ไม่ขึ้นอยู่กับเดลต้า x อยู่แล้ว
-
อันนี้จึงเท่ากับ x
-
แล้วลิมิตของ x บวกเดลต้า x
เมื่อ x เข้าใกล้ 0 ล่ะ?
-
เมื่อเดลต้า x เข้าใกล้ 0
-
อันนี้จะเท่ากับ x
-
ถ้าอันนี้เข้าใกล้ x เมื่อเดลต้า x เข้าใกล้ 0
-
และมันน้อยกว่าฟังก์ชันนี้
-
และถ้าอันนี้เข้าใกล้ x เมื่อเดลต้า x เข้าใกล้ 0
-
และมันมากกว่าตัวนี้เสมอ
-
เราก็จะรู้จากทฤษฎีประกบ หรือทฤษฎีแซนด์วิช
-
ว่าลิมิตเมื่อเดลต้า x เข้าใกล้
-
0 ของ c เป็นฟังก์ชันของเดลต้า x
-
จะเท่ากับ x เช่นกัน
-
มันต้องเข้าใกล้ค่าเดียวกันกับตัวนั้นและตัวนั้น
-
มันถูกประกบอยู่ตรงกลาง
-
และนั่นคือ -- เราใช้ทฤษฎีประกบ
-
-- มันจะรัดกุมขึ้น --
-
เพื่อให้ได้ผลลัพธ์นี้
-
เมื่อเดลต้า x เข้าใกล้ 0, c จะเข้าใกล้ x
-
ถ้า c เข้าใกล้ x, แล้ว f ของ c
จะเข้าใกล้ f ของ x
-
แล้วเราก็พิสูจน์เสร็จแล้ว
-
F เป็นฟังก์ชันต่อเนื่อง
-
เรานิยาม F ใหญ่แบบนี้
-
และเราสามารถใช้นิยามของอนุพันธ์
-
เพื่อหาได้ว่าอนุพันธ์ของ F ใหญ่ของ x
-
เท่ากับ f ของ x
-
ย้ำอีกครั้ง ทำไมมันถึงสำคัญ?
-
มันบอกเราว่า ถ้าคุณมีฟังก์ชันต่อเนื่องใดๆ
-
f -- นั่นคือสิ่งที่เราสมมุติ
-
เราสมมุติว่า f ต่อเนื่องสำหรับช่วงนั้น --
-
มันจะมีฟังก์ชัน -- คุณแค่
-
นิยามฟังก์ชันแบบนี้ ว่าเป็นพื้นที่
-
ใต้เส้นโค้งระหว่างจุดปลายจุดหนึ่ง
หรือจุดเริ่มต้น
-
ของช่วงกับ x ค่าหนึ่ง -- ถ้าคุณนิยาม
-
ฟังก์ชันแบบนั้น แล้วอนุพันธ์ของฟังก์ชันนี้
-
จะเท่ากับฟังก์ชันต่อเนื่องนั้นของคุณ
-
หรือวิธีบอกอีกอย่างคือว่า คุณจะ
-
ได้ปฏิยานุพันธ์เสมอ ฟังก์ชันต่อเนื่องใดๆ
-
มีปฏิยานุพันธ์
-
และมันเป็นสิ่งที่เจ๋งทีเดียว
-
ฟังก์ชันต่อเนื่องใดๆ มีปฏิยานุพันธ์
-
มันจะเท่ากับ F ใหญ่ของ x
-
และนี่คือสาเหตุที่มันเรียกว่าทฤษฎีบทพื้นฐาน
-
ของแคลคูลัส
-
มันเชื่อมโยงแนวคิดสองอย่างนี้เข้าด้วยกัน
-
คุณมีแคลคูลัสเชิงอนุพันธ์
-
คุณมีแนวคิดเรื่องอนุพันธ์
-
แล้วในแคลคูลัสเชิงปริพันธ์
-
คุณมีแนวคิดเรื่องอินทิกรัล
-
ก่อนบทพิสูจน์นี้ เรามองอินทิกรัล
-
เป็นพื้นที่ใต้เส้นโค้ง
-
มันคือสัญลักษณ์เพื่อบอกว่า
-
พื้นที่ใต้เส้นโค้งเป็นเท่าใด
-
แต่ตอนนี้เราได้หาความเชื่อมโยงว่า
-
มันมีความเชื่อมโยงระหว่างอินทิกรัลกับอนุพันธ์
-
หรือพูดให้เจาะจงคือ
ความเชื่อมโยงระหว่างอินทิกรัล
-
กับปฏิยานุพันธ์
-
มันเชื่อมโยงแคลคูลัสทั้งหมดอย่าง
-
แน่นหนา -- และเราคุ้นเคยกับมัน
-
จนตอนนี้เราบอกได้ว่ามันก็ใช่อยู่แล้ว
-
แต่มันไม่ได้ชัดเจนแต่แรก
-
นึกดู เรามักคิดถึงอินทิกรัล
-
ว่าคือการหาปฏิยานุพันธ์
-
แต่มันไม่ชัดเจน
-
ถ้าคุณมองอินทิกรัลเป็นแต่พื้นที่
-
คุณจะต้องคิดผ่านกระบวนการนี้
-
แล้วบอกว่า โอ้ มันไม่ง่ายเลย
การเชื่อมโยงกับการ
-
หาอนุพันธ์นี้