Властивості визначеного інтеграла

(40)

Скориставшись формулами (39) та (35), дістанемо

Звідси й одержуємо нерівність (40), оскільки

(41)

110. Якщо т і М - відповідно найменше і найбільше значення функції f(х) на відрізку [a;b] (a
(42)

(оцінки інтеграла по області).

За умовою

тому з властивості 70 маємо

Застосовуючи до крайніх інтегралів формули (35) і (41), дістаємо нерівність (42).

Якщо , то властивість 110 ілюструється геометрично (рис. 7.8): площа криволінійної трапеції aABb не менша площі прямокутника aA1B1b і не більша площі прямокутника aA2B2b.

120. Якщо функція f(х) неперервна на відрізку [a;b], то на цьому відрізку знайдеться така точка с, що

(43)

(теорема про середнє значення функції).

Якщо функція f(х) неперервна на відрізку, то вона досягає свого найбільшого значення М і найменшого значення т. Тоді з оцінок (42) дістанемо (якщо a
Покладемо

Оскільки функція f(х) неперервна на відрізку [a;b], то вона набуває всі проміжні значення відрізка [m; M] (п. 5.3, гл. 4). Отже, існує точка така, що , або

(44)

звідки й випливає дана властивість.

Для випадку, коли a>b, приводимо ті самі міркування для інтеграла , ф потім, переставивши границі. Приходимо до попередньої формули.

Рівність (44) називається формулою середнього значення, а величина f(c) - середнім значенням функції на відрізку [a;b].

Теорема про середнє значення при має такий геометричний зміст (рис. 7.9.): значення визначеного інтеграла дорівнює площі прямокутника з висотою f(c) і основою b-a.Термін “середнє значення функції” добре узгоджується з такими фізичними поняттями, як середня швидкість, середня густина, середня потужність тощо. Якщо, наприклад, у формулі (44) інтеграл означає пройдений шлях за проміжок часу f [a;b] (п.2.2), то середнє значення f(c) означає середню швидкість, тобто сталу швидкість, при якій точка, рухаючись рівномірно, за той же проміжок часу пройшла б той самий шлях, що і при нерівномірному русі із швидкістю f(t).