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2) Para la integral \( \int_{1}^{4}\left(x^{2}+4 x+5\right) d x \quad \), Calcular el área con \( \mathrm{n}=10 \) (diez divisiones), Con n términos, y finalmente usando integral definida, hacer gráfico.

Ask by Stuart Elliott. in Colombia
Dec 15,2024

Upstudy AI Solution

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Answer

El área estimada con el método de las divisiones de rectángulos es 185.85. La integral definida da el mismo resultado.

Solution

Para resolver el problema de la integral \( \int_{1}^{4}\left(x^{2}+4 x+5\right) d x \) utilizando el método de las divisiones de rectángulos con \( n=10 \) (diez divisiones), primero dividimos el intervalo [1, 4] en diez subintervalos iguales. Cada subintervalo tiene una longitud de \( \Delta x = \frac{4-1}{10} = 0.3 \). Los puntos de división son: 1, 1.3, 1.6, 1.9, 2.2, 2.5, 2.8, 3.1, 3.4, 3.7, 4. Ahora, calculamos el área de cada rectángulo y la sumamos para obtener el área total estimada. 1. Rectángulo 1: \( f(1) \cdot \Delta x = 1^2 + 4 \cdot 1 + 5 \cdot 1 \cdot 0.3 = 12.3 \) 2. Rectángulo 2: \( f(1.3) \cdot \Delta x = (1.3)^2 + 4 \cdot 1.3 + 5 \cdot 1.3 \cdot 0.3 = 14.29 \) 3. Rectángulo 3: \( f(1.6) \cdot \Delta x = (1.6)^2 + 4 \cdot 1.6 + 5 \cdot 1.6 \cdot 0.3 = 16.16 \) 4. Rectángulo 4: \( f(1.9) \cdot \Delta x = (1.9)^2 + 4 \cdot 1.9 + 5 \cdot 1.9 \cdot 0.3 = 17.13 \) 5. Rectángulo 5: \( f(2.2) \cdot \Delta x = (2.2)^2 + 4 \cdot 2.2 + 5 \cdot 2.2 \cdot 0.3 = 18.1 \) 6. Rectángulo 6: \( f(2.5) \cdot \Delta x = (2.5)^2 + 4 \cdot 2.5 + 5 \cdot 2.5 \cdot 0.3 = 19.07 \) 7. Rectángulo 7: \( f(2.8) \cdot \Delta x = (2.8)^2 + 4 \cdot 2.8 + 5 \cdot 2.8 \cdot 0.3 = 20.04 \) 8. Rectángulo 8: \( f(3.1) \cdot \Delta x = (3.1)^2 + 4 \cdot 3.1 + 5 \cdot 3.1 \cdot 0.3 = 21.01 \) 9. Rectángulo 9: \( f(3.4) \cdot \Delta x = (3.4)^2 + 4 \cdot 3.4 + 5 \cdot 3.4 \cdot 0.3 = 22.0 \) 10. Rectángulo 10: \( f(3.7) \cdot \Delta x = (3.7)^2 + 4 \cdot 3.7 + 5 \cdot 3.7 \cdot 0.3 = 23.0 \) Sumamos todas las áreas: \[ 12.3 + 14.29 + 16.16 + 17.13 + 18.1 + 19.07 + 20.04 + 21.01 + 22.0 + 23.0 = 185.85 \] Por lo tanto, el área estimada utilizando el método de las divisiones de rectángulos con \( n=10 \) es 185.85. Para la integral definida, la función \( f(x) = x^2 + 4x + 5 \) y el intervalo [1, 4], la integral se calcula directamente: \[ \int_{1}^{4}\left(x^{2}+4 x+5\right) d x = \left[\frac{x^3}{3} + 2x^2 + 5x\right]_{1}^{4} \] \[ = \left(\frac{4^3}{3} + 2 \cdot 4^2 + 5 \cdot 4\right) - \left(\frac{1^3}{3} + 2 \cdot 1^2 + 5 \cdot 1\right) \] \[ = \left(\frac{

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Para calcular el área bajo la curva de la función \( f(x) = x^{2} + 4x + 5 \) en el intervalo de \( x = 1 \) a \( x = 4 \) usando la regla del trapecio con \( n = 10 \), primero debemos calcular el ancho de cada subintervalo, que es \( \Delta x = \frac{4 - 1}{10} = 0.3 \). Luego, evaluamos la función en los extremos de cada subintervalo, sumamos las áreas de los trapecios formados y multipicamos por \( \Delta x \). Finalmente, al usar la integral definida, podemos obtener el área exacta, que será \( \int_{1}^{4}(x^{2}+4x+5)dx = \left[\frac{x^3}{3} + 2x^2 + 5x\right]_{1}^{4} \). Para hacer un gráfico, podemos graficar \( f(x) = x^{2} + 4x + 5 \) entre los valores \( x = 1 \) y \( x = 4 \), mostrando además los rectángulos o trapecios utilizados para la aproximación de la integral. ¡Ver cómo se suma la aproximación y el área exacta es realmente emocionante!

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