3 votos

Aproximación a la suma

Considere $\int_{4}^{9} \frac{1}{\sqrt x} \ dx$

1) Encuentre un valor de $n$ donde $|L_n - R_n| \leq 0.1$

2) Utilizar ese valor de $n$ para encontrar $L_n$ y $R_n$

3) Si tomaras la media de la suma de la izquierda y la suma de la derecha, ¿será tu aproximación mayor o menor que la integral? $$\\$$

* $L_n$ es la suma a la izquierda

* $R_n$ es la suma de la mano derecha

$$\\$$ No tengo ni idea de cómo solucionar este problema. Creo que podría utilizar las fórmulas de error, pero no estoy seguro.

Su ayuda será muy apreciada :)

4voto

Saketh Malyala Puntos 118

Obsérvese que la suma de la izquierda es $\displaystyle \frac{b-a}{n}\sum_{k=0}^{n-1}f\left(a+\displaystyle \frac{k}{n}(b-a)\right)$

Del mismo modo, la suma de la derecha es $\displaystyle \frac{b-a}{n}\sum_{k=1}^{n}f\left(a+\displaystyle \frac{k}{n}(b-a)\right).$

Son casi iguales. La diferencia es que el rectángulo del principio de la suma de la izquierda se "sustituye" por el rectángulo del final de la suma de la derecha.

Así que tenemos la diferencia de áreas es $\displaystyle L_n-R_n=\frac{b-a}{n}\left(f(a)-f(b)\right)$ .

Necesitamos que $|L_n-R_n| \leq 0.1$ . Tenemos que $\displaystyle f(a)-f(b)=\frac{1}{6}$ y que $b-a=5$ .

Enchufando a la derecha nos da $\displaystyle \frac{5}{6}\left(\frac{1}{n}\right) \leq \frac{1}{10}$ . (Dejamos de lado el valor absoluto porque $n$ es positivo).

Ahora aislamos $n$ para conseguir $\displaystyle \frac{1}{n} \leq \frac{3}{25}$ .

Si se invierte la desigualdad se obtiene $\displaystyle n \geq \frac{25}{3}$ .

Como no podemos tener medio rectángulo, decimos que $\boxed{n \geq 9}$ .


$L_n = \displaystyle \frac{b-a}{n}\sum_{k=0}^{n-1}f\left(a+\displaystyle \frac{k}{n}(b-a)\right)=\displaystyle \frac{b-a}{n}f(a) + \frac{b-a}{n}\sum_{k=1}^{n-1}f\left(a+\displaystyle \frac{k}{n}(b-a)\right)$

$R_n = \displaystyle \frac{b-a}{n}\sum_{k=1}^{n}f\left(a+\displaystyle \frac{k}{n}(b-a)\right)=\displaystyle \frac{b-a}{n}\sum_{k=1}^{n-1}f\left(a+\displaystyle \frac{k}{n}(b-a)\right)+\frac{b-a}{n}f(b)$

Así es como $\displaystyle L_n-R_n = \frac{b-a}{n}(f(a)-f(b))$ se produce.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X