微積分基本定理將導數和積分相互關聯起來。這些關係既是重要的理論成就,也是實用的計算工具。雖然一些作者將這些關係視為一個由兩個“部分”組成的單一定理(例如,Kaplan 1999,第 218-219 頁),但每個部分更常被單獨提及。
雖然術語有所不同(有時甚至會發生轉置,例如,Anton 1984),但最常見的表述(例如,Apostol 1967,第 202 頁)認為微積分第一基本定理,也稱為“基本定理,第一部分”(例如,Sisson 和 Szarvas 2016,第 452 頁),指出,對於在開區間 上的實值連續函式
和
為
中的任意數,如果
由下式定義
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(1)
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則
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(2)
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在 中的每個數處。
類似地,微積分第二基本定理的最常見表述(例如,Apostol 1967,第 205 頁),也稱為“基本定理,第二部分”(例如,Sisson 和 Szarvas 2016,第 456 頁),指出,如果 是在閉區間
上的實值連續函式,並且
是
在
上的不定積分,則
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(3)
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這個結果雖然在初等微積分課程中很早就教授,但實際上是一個非常深刻的結果,它將純粹代數的不定積分和純粹分析(或幾何)的定積分聯絡起來。
微積分第三基本定理適用於沿曲線的積分(即路徑積分),並指出,如果 在包含引數化曲線
(對於
) 的區域
中具有連續的不定積分
,則
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(4)
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(Krantz 1999,第 22 頁)。