Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad

Cálculo Integral: Sumatorias y el Problema del Área, Diapositivas de Cálculo

Una introducción al cálculo integral, comenzando con el concepto de sumatorias y su aplicación en la resolución del problema del área bajo una curva. Se explican las propiedades de las sumatorias, se proporcionan ejemplos numéricos y se introduce el concepto de área como límite de sumas. Útil para estudiantes de matemáticas que se inician en el cálculo integral.

Tipo: Diapositivas

2023/2024

Subido el 03/11/2024

ana-catalina-gomez
ana-catalina-gomez 🇨🇴

2 documentos

1 / 12

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
C´
alculo Integral.
Clase 1: Sumatorias y el Problema del ´
Area
Fernando A. Morales 1
1Escuela de Matem´
aticas, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medell´
ın.
https://sites.google.com/a/unal.edu.co/fernando-a-morales- j/home?authuser=0
Modalidad Virtual
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Cálculo Integral: Sumatorias y el Problema del Área y más Diapositivas en PDF de Cálculo solo en Docsity!

C ´alculo Integral.

Clase 1: Sumatorias y el Problema del ´Area

Fernando A. Morales 1 (^1) Escuela de Matem ´aticas, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medell´ın. https://sites.google.com/a/unal.edu.co/fernando-a-morales-j/home?authuser=

Modalidad Virtual

Operador Sumatoria

El operador sumatoria permite escribir de manera abreviada , eficiente y precisa sumas de muchos t ´erminos.

Definici ´on

∑^ n i = k

ai = ak + ak+ 1 +... + an, con k ≤ n

i variable muda de la sumatoria k l´ımite inferior de la sumatoria n l´ımite superior de la sumatoria ai t ´ermino general de la sumatoria.

∑^ n

i = k

ai = ak + ak+ 1 +... + an =

∑^ n

` = k

a`, con k ≤ n.

Propiedades y Ejemplos

Proposici ´on

∑^ n

i = 1

c = c · n,

∑^ n

i = 1

c · ai = c ·

∑^ n

i = 1

ai ,

∑^ n i = 1

(ai ± bi ) =

∑^ n i = 1

ai ±

∑^ n i = 1

bi

Ejemplo

∑^ n

i = 1

1 = n

∑^3

i = 1

3 · i = 3 ·

∑^3

i = 1

i = 3 · 6 = 18

∑^3

j = 1

(j + j 2 ) =

∑^3

j = 1

j +

∑^3

j = 1

j 2

F ´ormulas para Algunas Sumatorias

Proposici ´on

∑^ n

i = 1

i = n(n + 1 ) 2 , ∑^ n

i = 1

i^2 = n(n + 1 )( 2 n + 1 ) 6

∑^ n i = 1

i^3 =

( (^) n(n + 1 ) 2

∑^ n

i = 0

bi^ = bn+^1 − 1 b − 1 ∑^ n i = 1

i

i + 1

n + 1

El problema del ´area

Queremos resolver el problema del ´area bajo una curva y definida por una funci ´on f : [a, b] → R como se ve en la figura

a b

x

A

f

No es una figura simple compuesta de rect’angulos, tri ´angulos, circunferencias y elipses.

Estrategias

x 0 x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x

R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6

(a) Estimaci ´on por Exceso Ae

x 0 x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x

r 1 r 2 r 3 r 4 r 5 r 6

(b) Estimaci ´on por Defecto Ad

A ≤ Ae = R 1 + R 2 + R 3 + R 4 + R 5 + R 6 =

∑^6

` = 1

R`

A ≥ Ad = r 1 + r 2 + r 3 + r 4 + r 5 + r 6 =

∑^6

j = 1

rj

A ∼

∑^6

k = 1

f (xk )(xk − xk− 1 ) A ∼

∑^6

k = 1

f (xk− 1 )(xk − xk− 1 )

Objetivo

Idealmente

n lim→ ∞ A(^ en^ )=^ n lim→ ∞ A(^ dn^ )=^ A^ =^ A.

Discusi ´on

Pero esto no es suficiente, considere la gr ´afica

a = x 0 b = xn

x

A

x 1...^ xn− 1 = a+ 2 b

Condiciones

Definici ´on

  1. Diremos que el conjunto de puntos a = x 0 < x 1 <... < xn = b una partici ´on del intervalo [a, b].
  2. El paso de la partici ´on P = {x 0 , x 1 ,... , xn} est ´a definido por ∆ def = maxn i = 1 xi − xi− 1.
  3. Si existieran

∆^ lim → 0 A(^ eP^ )=^ ∆lim → 0

∑^ n

i = 1

max y∈[xi− 1 ,xi ] f (y)

xi − xi− 1

lim ∆ → 0 A( eP )= lim ∆ → 0

∑^ n i = 1

min y∈[xi− 1 ,xi ] f (y)

xi − xi− 1

y adicionalmente lim∆ → 0 A( eP )= lim∆ → 0 A( eP ). Entonces podemos definir

area atrapada´ = (^) ∆lim → 0 A( eP )= (^) ∆lim → 0 A( eP )) def =

∫ (^) b

a

f (x)dx.