我们只要捋清不定积分和定积分的关系应该就能清楚问题的答案了
先看不定积分:不定积分其实就是全体原函数,或者说是全体反导函数,关于不定积分有明确的存在定理:
定理1:如果函数 在区间 上连续(无论开区间,闭区间),那么 在区间 上存在不定积分
但这句话反过来是不对的,如果 在区间 上存在不定积分,他也不一定是连续的
定理2:如果函数f在区间I上有第一类间断点,那么函数f在区间I上没有不定积分
所以题主所说,定义在闭区间上的函数有不定积分,不能推出这个函数一定是一个连续函数,他有可能是一个有无穷多个第二类间断点(至多不可数)的函数
那么接下来我们来看定积分:关于定积分的定义我就不再叙述了,我们直接看定积分的存在定理:
一共有四条:
定理3:设f(x)在区间[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]上可积。
定理4:设f(x)在区间[a,b]上有界,且只有有限个间断点,则f(x)在[a,b]上可积。
定理5:设f(x)在区间[a,b]上单调有界,则f(x)在[a,b]上可积。
最重要的我们根据
定理6:一个有界函数函数黎曼可积当且仅当其所有不连续点集合是零测集
你会发现上面提到那个病态的函数是不可积分的
题主的问题我们回答完了,答案是否定的,那什么样的函数一定可以同时存在不定积分和定积分呢,或者一定不可以:
通过上面五个定理我们可以得到两个结论:
通过定理1和定理3可知在闭区间I上连续函数f一定能同时存在不定积分和定积分
通过定理2个定理4可知在闭区间I上,有界且有有限个第一类间断点的函数f,一定不存在不定积分,一定存在定积分