Ortega Powell
04/19/2023 · Primary School
17. Calcular el área bajo la curva de \( f(x)=\frac{1}{2} x^{2}+4 \), empleando la suma de Riemann por izquierda en el intervalo \( 0 \leq x \leq 3 \), con 6 particiones.
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Para calcular el área bajo la curva de la función \( f(x) = \frac{1}{2} x^2 + 4 \) en el intervalo \( [0, 3] \) utilizando la suma de Riemann por la izquierda con 6 particiones, seguimos estos pasos:
1. **Determinar el ancho de cada partición**:
El intervalo \( [0, 3] \) se divide en 6 partes. El ancho de cada partición \( \Delta x \) se calcula como:
\[
\Delta x = \frac{b - a}{n} = \frac{3 - 0}{6} = \frac{3}{6} = 0.5
\]
2. **Determinar los puntos de evaluación**:
Para la suma de Riemann por la izquierda, tomamos los puntos de la izquierda de cada subintervalo. Los puntos son:
- \( x_0 = 0 \)
- \( x_1 = 0.5 \)
- \( x_2 = 1.0 \)
- \( x_3 = 1.5 \)
- \( x_4 = 2.0 \)
- \( x_5 = 2.5 \)
3. **Evaluar la función en los puntos de evaluación**:
Ahora evaluamos \( f(x) \) en cada uno de estos puntos:
- \( f(0) = \frac{1}{2}(0)^2 + 4 = 4 \)
- \( f(0.5) = \frac{1}{2}(0.5)^2 + 4 = \frac{1}{2}(0.25) + 4 = \frac{1}{8} + 4 = 4.125 \)
- \( f(1.0) = \frac{1}{2}(1.0)^2 + 4 = \frac{1}{2}(1) + 4 = 0.5 + 4 = 4.5 \)
- \( f(1.5) = \frac{1}{2}(1.5)^2 + 4 = \frac{1}{2}(2.25) + 4 = 1.125 + 4 = 5.125 \)
- \( f(2.0) = \frac{1}{2}(2.0)^2 + 4 = \frac{1}{2}(4) + 4 = 2 + 4 = 6 \)
- \( f(2.5) = \frac{1}{2}(2.5)^2 + 4 = \frac{1}{2}(6.25) + 4 = 3.125 + 4 = 7.125 \)
4. **Calcular la suma de Riemann**:
La suma de Riemann por la izquierda se calcula como:
\[
S_L = \sum_{i=0}^{n-1} f(x_i) \Delta x
\]
Sustituyendo los valores:
\[
S_L = f(0) \Delta x + f(0.5) \Delta x + f(1.0) \Delta x + f(1.5) \Delta x + f(2.0) \Delta x + f(2.5) \Delta x
\]
\[
S_L = (4 + 4.125 + 4.5 + 5.125 + 6 + 7.125) \cdot 0.5
\]
\[
S_L = (30.875) \cdot 0.5 = 15.4375
\]
Por lo tanto, el área bajo la curva de \( f(x) \) en el intervalo \( [0, 3] \) utilizando la suma de Riemann por la izquierda con 6 particiones es aproximadamente \( 15.4375 \).
Quick Answer
El área bajo la curva de \( f(x) = \frac{1}{2} x^2 + 4 \) en el intervalo \( [0, 3] \) con 6 particiones, calculada por la suma de Riemann por la izquierda, es aproximadamente \( 15.4375 \).
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