L’integrale definito di una funzione Il trapezoide I plurirettangoli L’integrale definito di una funzione f x 0 L’integrale definito Il teorema fondamentale del calcolo integrale Il calcolo delle aree Il trapezoide Data una funzione f (x) continua e positiva (o nulla) nell’intervallo [a; b], si chiama trapezoide la figura piana delimitata dall’asse x, dalle rette y = a , y = b e dal grafico della funzione f nell’intervallo. Indichiamo con S l’area del trapezoide. I plurirettangoli Dividiamo l’intervallo [a; b] in n parti uguali (per es. n = 3). Per ogni intervallo consideriamo il minimo e il massimo della funzione e costruiamo il rettangolo corrispondente. Si ottengono due plurirettangoli di aree sn e S n con: sn S Sn . Le superfici sn e S n costituiscono una approssimazione per difetto e per eccesso dell’area S del trapezoide. Se aumentiamo il numero di suddivisioni n, le aree approssimano sempre meglio l’area S del trapezoide. Plurirettangolo con n = 6 sn e S n Plurirettangolo con n = 12 L’integrale definito f x 0 Data una funzione f (x) continua e positiva (o nulla) nell’intervallo [a; b] , si chiama integrale definito, e si indica con f x dx : b a f xdx lim s b a n n lim S n S . n L’integrale definito di una funzione Data una funzione f (x) continua nell’intervallo [a; b], dividiamo l’intervallo in n parti mediante i punti x0 , x1 , ..., xn . Per ogni sottointervallo [ xi 1 ; xi] scegliamo un generico punto ci : c1 , c2 , ..., cn . Per ciascun intervallo [ xi 1 ; xi] costruiamo il rettangolo di altezza f ci e cosideriamo la seguente somma di aree dei rettangoli: S f c1 x1 ... f xn xn . Indichiamo con xmax la massima ampiezza dei sottointervalli. Si definisce integrale definito esteso all’intervallo [a; b]: f x dx b a lim S xmax 0 Il teorema fondamentale del calcolo integrale Se una funzione f x è continua in [a; b], allora esiste la derivata della funzione integrale: F x f t dt x e vale: a F ' x f x . In particolare: f t dt F b F a. b a Il calcolo delle aree La funzione è positiva o al più nulla S f x dx b a La funzione è almeno in parte negativa S f x dx f x dx b c a b Due funzioni delimitano una superficie chiusa (f(x) g(x)) S f x g x dx b a