calculus

Сумма Римана

Сумма Римана приближает площадь под кривой, разбивая область на прямоугольники. По мере того как прямоугольники становятся всё уже, сумма сходится к определённому интегралу.

Сумма Римана приближает площадь под кривой y=f(x)y = f(x) на [a,b][a, b], разбивая отрезок на nn подотрезков ширины Δx=(b−a)/n\Delta x = (b-a)/n и суммируя площади nn прямоугольников:

Sn=∑i=1nf(xi∗) ΔxS_n = \sum_{i=1}^n f(x_i^*) \, \Delta x

где xi∗x_i^* — выборочная точка в ii-м подотрезке. Распространённые варианты:

  • Левая сумма Римана: xi∗=a+(i−1)Δxx_i^* = a + (i-1)\Delta x.
  • Правая сумма Римана: xi∗=a+iΔxx_i^* = a + i \Delta x.
  • Правило средней точки: середина подотрезка (точнее).

При n→∞n \to \infty (прямоугольники становятся сколь угодно узкими), если ff интегрируема, сумма Римана сходится к определённому интегралу:

∫abf(x) dx=lim⁡n→∞Sn.\int_a^b f(x)\,dx = \lim_{n \to \infty} S_n.

Это определение интеграла связывает дискретное суммирование с непрерывной площадью и объясняет, почему знак интеграла ∫\int — это «вытянутая S», обозначающая сумму (sum). Суммы Римана также лежат в основе всех численных методов интегрирования (правило трапеций, правило Симпсона).

Застряли на этом? Решите с помощью ИИ