1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. Для функции напишите интегральные суммы, соответствующи...
Разбор задачи

Для функции напишите интегральные суммы, соответствующие разбиениям и при и при Найдите пределы получившихся интегральных сумм при . В ответе приведите разделенные пробелом полученные числа, в виде десятичных дробей, округленных до трех знаков после

  • Предмет: Высшая математика
  • Автор: Кэмп
  • #Математический анализ
  • #Теория пределов случайных величин
Для функции напишите интегральные суммы, соответствующие разбиениям и при и при Найдите пределы получившихся интегральных сумм при . В ответе приведите разделенные пробелом полученные числа, в виде десятичных дробей, округленных до трех знаков после

Условие:

Для функции f(x)=xf(x)=x напишите интегральные суммы, соответствующие разбиениям

  • x0=0x_{0}=0 и ξk=xk=kn\xi_{k}=x_{k}=\frac{k}{n} при k=1,2,,nk=1,2, \ldots, n
  • x0=0x_{0}=0 и ξk=xk=2kn\xi_{k}=x_{k}=2^{k-n} при k=1,2,,nk=1,2, \ldots, n

Найдите пределы получившихся интегральных сумм при nn \rightarrow \infty. В ответе приведите разделенные пробелом полученные числа, в виде десятичных дробей, округленных до трех знаков после запятой. Чем объясняется получившийся результат?

Решение:

Для функции f(x)=xf(x) = x мы будем находить интегральные суммы для двух различных разбиений.

1. Первое разбиение: x0=0x_{0}=0 и ξk=xk=kn\xi_{k}=x_{k}=\frac{k}{n}

Разобьем отрезок ([0, 1]) на nn равных частей. Длина каждого подотрезка будет равна:

Δx=10n=1n \Delta x = \frac{1 - 0}{n} = \frac{1}{n}

Точки разбиения будут:

xk=kn,k=0,1,2,,n x_k = \frac{k}{n}, \quad k = 0, 1, 2, \ldots, n

Теперь вычислим интегральную сумму:

Sn=k=1nf(ξk)Δx=k=1nf(kn)1n=k=1nkn1n=1n2k=1nk S_n = \sum_{k=1}^{n} f(\xi_k) \Delta x = \sum_{k=1}^{n} f\left(\frac{k}{n}\right) \cdot \frac{1}{n} = \sum_{k=1}^{n} \frac{k}{n} \cdot \frac{1}{n} = \frac{1}{n^2} \sum_{k=1}^{n} k

Сумма первых nn натуральных чисел равна:

k=1nk=n(n+1)2 \sum_{k=1}^{n} k = \frac{n(n+1)}{2}

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой из следующих принципов является ключевым для понимания того, почему пределы интегральных сумм для функции \(f(x) = x\) на отрезке \([0, 1]\) могут отличаться в зависимости от способа разбиения отрезка и выбора промежуточных точек?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет