数II 積分

面積と原始関数

0 から xx までの面積 S(x)S(x) を微分すると、元の関数 f(x)f(x) に戻ります。

S(x)=∫0xf(t) dt⇒  S′(x)=f(x)\begin{gathered} S(x)=\int_0^x f(t)\,dt \\[4pt] \Rightarrow\; S'(x)=f(x) \end{gathered}

曲線 y=f(x)y=f(x) と xx 軸の間の、0 から xx までの面積を S(x)S(x) とします。xx を少し増やすと、面積は高さ f(x)f(x) の細い短冊ぶんだけ増えます。だから S(x)S(x) の変化率は f(x)f(x) です。

S′(x)=f(x)S'(x)=f(x)

y=6y=6 なら S(x)=6xS(x)=6x、y=6xy=6x なら S(x)=3x2S(x)=3x^2 で、どちらも微分すると元に戻ります。面積を求める問題が「微分して ff になる関数(原始関数)を探す問題」に変わる。これが微積分学の基本定理の中身です。

xyy = f(x)0xS(x)
0 から x までの面積 S(x)。x を少し増やすと高さ f(x) の細い短冊ぶんだけ増えるドラッグして動かせます

例題

  1. 01この直線と x軸で囲まれた、0 から x までの部分の面積 S(x) は?y=6\displaystyle y=6答え閉じる
    答え6x\displaystyle 6x
  2. 020 から x までの面積が S(x)。S(4) は?y=6x,S(x)=3x2\displaystyle y=6x, \quad S(x)=3x^2答え閉じる
    答え48\displaystyle 48
  3. 0300 から xx までの面積が S(x)S(x)。□ は?y=f(x),S′(x)=□\displaystyle y=f(x), \quad S'(x)=\square答え閉じる
    答えf(x)\displaystyle f(x)
  4. 040 から x までの面積が S(x)。微分すると?S(x)=6x\displaystyle S(x)=6x答え閉じる
    答え6\displaystyle 6
  5. 050 から x までの面積が S(x)。S(3) は?y=10x,S(x)=5x2\displaystyle y=10x, \quad S(x)=5x^2答え閉じる
    答え45\displaystyle 45
  6. 06この直線と x軸で囲まれた、0 から x までの部分の面積 S(x) は?y=5\displaystyle y=5答え閉じる
    答え5x\displaystyle 5x

よくある質問

S(0)=0 なのはなぜ?
幅が 00 の区間の面積は 00 だからです。原始関数 F(x)F(x) で書くと S(x)=F(x)−F(0)S(x)=F(x)-F(0) で、定数 F(0)F(0) を引いて S(0)=0S(0)=0 に合わせています。

公開 2026-09-04 · 最終更新 2026-10-14