Saltar al contenido
Ejercicios de Cálculo
← 6.9 Integrales definidas

Integral definida como límite de sumas de Riemann

Tema
6. Integrales › 6.9 Integrales definidas
Dificultad
Avanzado
Método
Sumas de Riemann por la derecha y fórmula de Σk²

Calcula ∫02x2 dx\displaystyle \int_{0}^{2} x^2\,dx como límite de sumas de Riemann por la derecha.

Ver solución
  1. Dividimos [0,2][0, 2] en nn subintervalos iguales: Δx=2n\Delta x = \frac{2}{n} y xk=2knx_k = \frac{2k}{n}, para k=1,…,nk = 1, \ldots, n.
  2. Suma de Riemann por la derecha: Rn=∑k=1nf(xk)Δx=∑k=1n4k2n2⋅2n=8n3∑k=1nk2R_n = \sum_{k=1}^{n} f(x_k)\Delta x = \sum_{k=1}^{n} \frac{4k^2}{n^2} \cdot \frac{2}{n} = \frac{8}{n^3}\sum_{k=1}^{n} k^2.
  3. Con ∑k=1nk2=n(n+1)(2n+1)6\sum_{k=1}^{n} k^2 = \frac{n(n + 1)(2n + 1)}{6}: Rn=8n3⋅n(n+1)(2n+1)6=43(1+1n)(2+1n)R_n = \frac{8}{n^3} \cdot \frac{n(n + 1)(2n + 1)}{6} = \frac{4}{3}\left(1 + \frac{1}{n}\right)\left(2 + \frac{1}{n}\right).
  4. Cuando n→∞n \to \infty: 43⋅1⋅2=83\frac{4}{3} \cdot 1 \cdot 2 = \frac{8}{3}. Coincide con la regla de Barrow: [x33]02=83\left[\frac{x^3}{3}\right]_{0}^{2} = \frac{8}{3}.

Resultado final: ∫02x2 dx=lim⁡n→∞Rn=83\displaystyle \int_{0}^{2} x^2\,dx = \lim_{n \to \infty} R_n = \frac{8}{3}