Calculadora de aproximación del punto final izquierdo para una función
Una calculadora en línea para aproximar la integral definida utilizando los puntos finales de la izquierda (la suma de Riemann izquierda), con los pasos que se muestran.
Calculadora relacionada: Calculadora de aproximación del punto final izquierdo para una tabla
Tu aportación
Aproxime la integral $$$\int\limits_{0}^{4} \sqrt{\cos^{4}{\left(x \right)} + 2}\, dx$$$ con $$$n = 5$$$ usando la aproximación del extremo izquierdo.
Solución
La suma de Riemann izquierda (también conocida como la aproximación del punto final izquierdo) utiliza el punto final izquierdo de un subintervalo para calcular la altura del rectángulo de aproximación:
$$$\int\limits_{a}^{b} f{\left(x \right)}\, dx\approx \Delta x \left(f{\left(x_{0} \right)} + f{\left(x_{1} \right)} + f{\left(x_{2} \right)}+\dots+f{\left(x_{n-2} \right)} + f{\left(x_{n-1} \right)}\right)$$$
donde la $$$\Delta x = \frac{b - a}{n}$$$.
Tenemos eso $$$f{\left(x \right)} = \sqrt{\cos^{4}{\left(x \right)} + 2}$$$, $$$a = 0$$$, $$$b = 4$$$ $$$n = 5$$$.
Por tanto, $$$\Delta x = \frac{4 - 0}{5} = \frac{4}{5}$$$.
Divida el intervalo de $$$\left[0, 4\right]$$$ en $$$n = 5$$$ subintervalos de la longitud $$$\Delta x = \frac{4}{5}$$$ con los siguientes puntos finales: $$$a = 0$$$, $$$\frac{4}{5}$$$, $$$\frac{8}{5}$$$, $$$\frac{12}{5}$$$, $$$\frac{16}{5}$$$, $$$4 = b$$$.
Ahora, simplemente evalúe la función en los extremos izquierdos de los subintervalos.
$$$f{\left(x_{0} \right)} = f{\left(0 \right)} = \sqrt{3}\approx 1.732050807568877$$$
$$$f{\left(x_{1} \right)} = f{\left(\frac{4}{5} \right)} = \sqrt{\cos^{4}{\left(\frac{4}{5} \right)} + 2}\approx 1.495196773630485$$$
$$$f{\left(x_{2} \right)} = f{\left(\frac{8}{5} \right)} = \sqrt{\cos^{4}{\left(\frac{8}{5} \right)} + 2}\approx 1.414213819387789$$$
$$$f{\left(x_{3} \right)} = f{\left(\frac{12}{5} \right)} = \sqrt{\cos^{4}{\left(\frac{12}{5} \right)} + 2}\approx 1.515144715776502$$$
$$$f{\left(x_{4} \right)} = f{\left(\frac{16}{5} \right)} = \sqrt{\cos^{4}{\left(\frac{16}{5} \right)} + 2}\approx 1.730085700215823$$$
$$$\Delta x = \frac{4}{5}$$$ valores anteriores y multiplíquelos por delta_x: $$$\frac{4}{5} \left(1.732050807568877 + 1.495196773630485 + 1.414213819387789 + 1.515144715776502 + 1.730085700215823\right) = 6.309353453263581.$$$
Respuesta
$$$\int\limits_{0}^{4} \sqrt{\cos^{4}{\left(x \right)} + 2}\, dx\approx 6.309353453263581$$$A