Формулой Лейбница
в
интегральном исчислении
называется правило
дифференцирования
под знаком
интеграла
, зависящего от параметра, пределы которого зависят от переменной дифференцирования. Формула названа в честь немецкого математика
Готфрида Лейбница
.
Формулировка
Пусть функция
f
(
x
,
y
)
{\displaystyle f(x,\;y)}
непрерывна
вместе со своей первой производной
∂
f
(
x
,
y
)
∂
y
{\displaystyle {\partial f(x,\;y) \over \partial y}}
на прямоугольнике
[
α
,
β
]
×
[
c
,
d
]
{\displaystyle [\alpha ,\;\beta ]\times [c,\;d]}
(отрезок
[
α
,
β
]
{\displaystyle [\alpha ,\;\beta ]}
включает в себя множества значений
a
(
y
)
,
b
(
y
)
{\displaystyle a(y),\;b(y)}
, a функции
a
(
y
)
,
b
(
y
)
{\displaystyle a(y),\;b(y)}
дифференцируемы на
[
c
,
d
]
{\displaystyle [c,\;d]}
). Тогда интеграл
I
(
y
)
=
∫
a
(
y
)
b
(
y
)
f
(
x
,
y
)
d
x
{\displaystyle I(y)=\int \limits _{a(y)}^{b(y)}f(x,\;y)\,dx}
дифференцируем по
y
{\displaystyle y}
на
[
c
,
d
]
{\displaystyle [c,\;d]}
и справедливо равенство
d
d
y
I
(
y
)
=
d
d
y
∫
a
(
y
)
b
(
y
)
f
(
x
,
y
)
d
x
=
f
(
b
(
y
)
,
y
)
⋅
d
d
y
b
(
y
)
−
f
(
a
(
y
)
,
y
)
⋅
d
d
y
a
(
y
)
+
∫
a
(
y
)
b
(
y
)
∂
∂
y
f
(
x
,
y
)
d
x
.
{\displaystyle {\frac {d}{dy}}I(y)={\frac {d}{dy}}\int _{a(y)}^{b(y)}f(x,y)\,dx=f{\big (}b(y),y{\big )}\cdot {\frac {d}{dy}}b(y)-f{\big (}a(y),y{\big )}\cdot {\frac {d}{dy}}a(y)+\int _{a(y)}^{b(y)}{\frac {\partial }{\partial y}}f(x,y)\,dx.}
Литература
Ильин В. А., Садовничий В. А., Сендов Бл. Х.
Математический анализ. Ч.1. — 2-е изд., перераб. —
М.
: Изд-во МГУ, 1985. — 662 с.