Calculadora de sumas de Riemann para una función

Aproximar una integral (dada por una función) utilizando la suma de Riemann paso a paso

La calculadora aproximará la integral definida utilizando la suma de Riemann y los puntos de muestreo que elijas: extremos izquierdos, extremos derechos, puntos medios o trapecios.

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Tu entrada

Aproxime la integral $$$\int\limits_{0}^{2} \sqrt[3]{x^{4} + 1}\, dx$$$ con $$$n = 4$$$ usando la suma de Riemann por la izquierda.

Solución

La suma de Riemann izquierda (también conocida como la aproximación por el extremo izquierdo) utiliza el extremo izquierdo de un subintervalo para calcular la altura del rectángulo aproximante:

$$$\int\limits_{a}^{b} f{\left(x \right)}\, dx\approx \Delta x \left(f{\left(x_{0} \right)} + f{\left(x_{1} \right)} + f{\left(x_{2} \right)}+\dots+f{\left(x_{n-2} \right)} + f{\left(x_{n-1} \right)}\right)$$$

donde $$$\Delta x = \frac{b - a}{n}$$$.

Tenemos que $$$f{\left(x \right)} = \sqrt[3]{x^{4} + 1}$$$, $$$a = 0$$$, $$$b = 2$$$ y $$$n = 4$$$.

Por lo tanto, $$$\Delta x = \frac{2 - 0}{4} = \frac{1}{2}$$$.

Divide el intervalo $$$\left[0, 2\right]$$$ en $$$n = 4$$$ subintervalos de longitud $$$\Delta x = \frac{1}{2}$$$ con los siguientes extremos: $$$a = 0$$$, $$$\frac{1}{2}$$$, $$$1$$$, $$$\frac{3}{2}$$$, $$$2 = b$$$.

Ahora, simplemente evalúa la función en los extremos izquierdos de los subintervalos.

$$$f{\left(x_{0} \right)} = f{\left(0 \right)} = 1$$$

$$$f{\left(x_{1} \right)} = f{\left(\frac{1}{2} \right)} = \frac{\sqrt[3]{17} \cdot 2^{\frac{2}{3}}}{4}\approx 1.020413775479337$$$

$$$f{\left(x_{2} \right)} = f{\left(1 \right)} = \sqrt[3]{2}\approx 1.259921049894873$$$

$$$f{\left(x_{3} \right)} = f{\left(\frac{3}{2} \right)} = \frac{2^{\frac{2}{3}} \sqrt[3]{97}}{4}\approx 1.82340825744217$$$

Finalmente, simplemente suma los valores anteriores y multiplica el resultado por $$$\Delta x = \frac{1}{2}$$$: $$$\frac{1}{2} \left(1 + 1.020413775479337 + 1.259921049894873 + 1.82340825744217\right) = 2.55187154140819.$$$

Respuesta

$$$\int\limits_{0}^{2} \sqrt[3]{x^{4} + 1}\, dx\approx 2.55187154140819$$$A


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