Question: User: fx=2x+1 en el intervalo 1, 5usando 4 rectángulos con extremos derechos.
Calcula \Delta x
Evalúa la función en los extremos izquierdo
Realiza la gráfica por debajo
Obtén el área de cada rectángulo
Realiza el mismo proceso por el extremo derecho
Realiza la gráfica por encima
Obtén el área de cada rectángulo
Realiza la comparativo Sinf\leq Area real \leq Ssup
1. **Planteamiento del problema:**
Calcular la aproximación del área bajo la curva de la función $$f(x) = 2x + 1$$ en el intervalo $$[1,5]$$ usando 4 rectángulos con extremos derechos e izquierdos.
2. **Calcular \(\Delta x\):**
El ancho de cada rectángulo es $$\Delta x = \frac{5-1}{4} = 1$$.
3. **Evaluar la función en los extremos izquierdos:**
Los puntos son $$x_0=1, x_1=2, x_2=3, x_3=4$$.
Calculamos $$f(x)$$ en estos puntos:
$$f(1) = 2(1)+1=3$$
$$f(2) = 2(2)+1=5$$
$$f(3) = 2(3)+1=7$$
$$f(4) = 2(4)+1=9$$
4. **Área de cada rectángulo con extremos izquierdos:**
$$A_i = f(x_i) \times \Delta x$$
$$A_0 = 3 \times 1 = 3$$
$$A_1 = 5 \times 1 = 5$$
$$A_2 = 7 \times 1 = 7$$
$$A_3 = 9 \times 1 = 9$$
5. **Suma del área con extremos izquierdos (Sinf):**
$$S_{inf} = 3 + 5 + 7 + 9 = 24$$
6. **Evaluar la función en los extremos derechos:**
Los puntos son $$x_1=2, x_2=3, x_3=4, x_4=5$$.
Calculamos $$f(x)$$ en estos puntos:
$$f(2) = 5$$
$$f(3) = 7$$
$$f(4) = 9$$
$$f(5) = 2(5)+1=11$$
7. **Área de cada rectángulo con extremos derechos:**
$$A_i = f(x_i) \times \Delta x$$
$$A_1 = 5 \times 1 = 5$$
$$A_2 = 7 \times 1 = 7$$
$$A_3 = 9 \times 1 = 9$$
$$A_4 = 11 \times 1 = 11$$
8. **Suma del área con extremos derechos (Ssup):**
$$S_{sup} = 5 + 7 + 9 + 11 = 32$$
9. **Comparativo del área real:**
Sabemos que $$S_{inf} \leq \text{Área real} \leq S_{sup}$$
Por lo tanto:
$$24 \leq \text{Área real} \leq 32$$
10. **Área real (integral exacta):**
Calculamos la integral definida:
$$\int_1^5 (2x+1) dx = \left[x^2 + x\right]_1^5 = (25 + 5) - (1 + 1) = 30 - 2 = 28$$
11. **Conclusión:**
El área real $$28$$ está entre las sumas de los rectángulos con extremos izquierdos y derechos, confirmando la desigualdad:
$$24 \leq 28 \leq 32$$