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Tipo: Esquemas y mapas conceptuales
Subido el 28/05/2023
3 documentos
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En matemáticas, la Suma de Riemann es un tipo de aproximación del valor de una integral mediante una suma finita. Se llama así en honor al matemático alemán del siglo xix, Bernhard Riemann. La suma se calcula dividiendo la región en formas (rectángulos, trapezoides, cuadrados, triángulo, parábolas) que juntas forman una región que es similar a la región que se está midiendo, luego calculando el área para cada una de estas formas y, finalmente, agregando todas estas pequeñas áreas juntas. Este enfoque se puede usar para encontrar una aproximación numérica para una integral definida incluso si el teorema fundamental del cálculo no facilita encontrar una solución de forma cerrada. A medida que las formas se hacen cada vez más pequeñas, la suma se acerca a la integral de Riemann. Definición de la integral definida Dada una función f(x) de una variable real x y un intervalo [a,b] de la recta real, la integral definida es igual al área limitada entre la gráfica de f(x), el eje de abscisas, y las líneas verticales x = a y x = b. Se representa por. ● es el signo de integración. ● a es el límite inferior de la integración. ● b es el límite superior de la integración. ● es el integrando o función a integrar.
● es el diferencial de x y nos indica cuál es la variable de la función que se integra. Relación con el cálculo integral Para una suma unidimensional de Riemann sobre dominio , a medida que el tamaño máximo de un elemento de partición se reduce a cero (es decir, el límite de la norma de la partición tiende a cero), algunas funciones harán que todas las sumas de Riemann converjan al mismo valor. Este valor límite, si existe, se define como la integral de Riemann definida de la función sobre el dominio: Para un dominio de tamaño finito, si el tamaño máximo de un elemento de partición se reduce a cero, esto implica que el número de elementos de partición va al infinito. Para particiones finitas, las sumas de Riemann son siempre aproximaciones al valor límite y esta aproximación mejora a medida que la partición se vuelve más fina. Las siguientes animaciones ayudan a demostrar cómo aumentar el número de particiones (mientras se reduce el tamaño máximo del elemento de partición) se aproxima mejor al «área» debajo de la curva: Como se supone que la función roja aquí es una función uniforme, las tres sumas de Riemann convergerán al mismo valor, ya que el número de particiones va al infinito.