Для начала уточним, что понимается под первообразной.
Определение. Пусть функция

дифференцируема внутри промежутка

с концами

и

, каждый из которых может быть конечным числом или символом оо, может включаться или не включаться в промежуток

, и непрерывна на тех концах, которые включены в

.
Тогда функция

называется первообразной для функции

на промежутке

, если внутри промежутка

.
В одну сторону очевидно: если две функции

и

отличаются на сонстанту, то их производные равны. Для обратного нужна
Теорема Ланранжа. Если функция

непрерывна на отрезке [a,b] и дифференцируема в его внутренних точках, то существует точка

, для которой
Замечание. Вместо непрерывности внутри можно говорить о непрерывности на концах, ибо во внутренних точках непрерывность вытекает из дифференцируемости.
Пусть теперь две функции

и

являются первообразными для одной и той же функции

на промежутке

. Рассмотрим функцию

Зафиксируем произвольную точку

. Тогда при любом

на отрезке
![[d, x] [d, x]](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/0/f/e0f2f22513902342224ad3774f7cd6d682.png)
(или на
![[x, d] [x, d]](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/4/e/f4e2fbe5c6ea0762d1d44bc0e7b066e482.png)
) по теореме Лагранжа имеем:

, то есть

и есть та константа, на которую разнятся функции

и

на промежутке
