Пусть функция f(t) определена и непрерывна на некотором промежутке, содержащем точку a. Тогда каждому числу x из этого промежутка можно поставить в соответствие число
,
определив тем самым на промежутке функцию I(x), которая называется определенным интегралом с переменным верхним пределом. Отметим, что в точке x = a эта функция равна нулю. Вычислим производную этой функции в точке x. Для этого сначала рассмотрим приращение функции в точке x при приращении аргумента Dx:
DI(x) = I(x + Dx) – I(x) .
Очевидно, что величина последнего интеграла в формуле для приращения DI(x) равна площади соответствующей криволинейной трапеции. При малых величинах Dx эта площадь оказывается приблизительно равной площади прямоугольника, которая определяется формулой f(x)Dx. Отсюда получаем соотношение
.
В последнем приближенном равенстве точность приближения тем выше, чем меньше величина Dx.
Из сказанного следует формула для производной функции I(x):
.
Производная определенного интеграла по верхнему пределу в точке x равна значению подынтегральной функции в точкеx.
Отсюда следует, что функция является первообразной для функции f(x), причем такой первообразной, которая принимает в точке x = a значение, равное нулю. Этот факт дает возможность представить определенный интеграл в виде .
Пусть F(x) тоже является первообразной для функции f(x), тогда по теореме об общем виде всех первообразных функции I(x) = F(x) + C, где C — некоторое число. При этом правая часть формулы принимает вид