В этом уроке мы рассмотрим несколько примеров лево- и правосторонних сумм Римана и покажем их взаимосвязь с определённым интегралом.

> restart: with(student): with(plots):

 

 

Пусть f ( x ) = x^2+3 .

a) Построить график функции f ( x ) для положительных значений x .

b) На отрезке [0;4] построить 8 прямоугольников одинакового основания так, чтобы их левые верхние вершины принадлежали графику функции, а нижние основания находились на оси х.

c) Используя Maple, вычислить сумму площадей таких "левых прямоугольников".

d) Увеличив число прямоугольников до 16, повторить пункты (b) и (c).

e) Увеличив число прямоугольников до 128, повторить пункты (b) и (c).

f) Что происходит с суммой площадей прямоугольников при увеличении числа последних?

g) Вычислить определённый интеграл от f ( x ) при изменении x от 0 до 4.

> f:= x -> x^2 + 3;

f := proc (x) options operator, arrow; x^2+3 end pr...

> plot(f(x), x = 0..4, color = blue);

[Maple Plot]

> leftbox(f(x), x = 0..4, 8, color = blue, shading = gray);

[Maple Plot]

> leftsum(f(x), x = 0..4, 8):%=evalf(%);

1/2*Sum(1/4*i^2+3,i = 0 .. 7) = 29.50000000

> leftbox(f(x), x = 0..4, 16, color = blue, shading = gray);

[Maple Plot]

> leftsum(f(x), x = 0..4, 16):%=evalf(%);

1/4*Sum(1/16*i^2+3,i = 0 .. 15) = 31.37500000

> leftbox(f(x), x = 0..4, 128, color = blue, shading = gray);

[Maple Plot]

> leftsum(f(x), x = 0..4, 128):%=evalf(%);

1/32*Sum(1/1024*i^2+3,i = 0 .. 127) = 33.08398438

При увеличении числа прямоугольников их суммарная площадь приближается к значению площади фигуры, ограниченной графиком функции, осью абсцисс и вертикалями x = 0 и x = 4.

> Int(f(x),x):%=value(%)+C;

Int(x^2+3,x) = 1/3*x^3+3*x+C

> Int(f(x),x= 0..4):%=value(%);

Int(x^2+3,x = 0 .. 4) = 100/3

> Int(f(x),x= 0..4):%=evalf(%);

Int(x^2+3,x = 0 .. 4) = 33.33333333

 
 
Hosted by uCoz