Area under the curve

Report 1 Downloads 129 Views
Area under the curve

April 13, 2018

Area

Objectives Understand the concept of area Approximate the area of a plane region Find the area of a plane region using limits

1

Area under the curve

April 13, 2018

Sometimes in Calculus, you want to estimate  the area of a plane region. There are several different ways to do this: Rectangles Midpoint Rule Riemann Sums Trapezoidal Rule

Left and Right Endpoints

2

Area under the curve

April 13, 2018

To find the area under a curve, we approximate  the area using rectangles and then use limits to  find the area.

Estimate the area under the curve of y = 1 ­ x2,  0 ≤ x ≤ 1, using 4 rectangles.

The first thing you want to do is determine the  width of each rectangle.  You do this by using  the formula:

Where b is the highest x value and a is the  lowest and n is the number of rectangles.

3

Area under the curve

April 13, 2018

So, the intervals that you will use will be the  following: [0, 1/4], [1/4, 1/2], [1/2, 3/4], [3/4, 1]

Now we need to label each of the end points.

4

Area under the curve

April 13, 2018

Next, we evaluate each of the endpoints.

x0

x1

x2

x3

x y=1­x2

To find the estimate, we now have to find the  summation of the left endpoints and the  summation of the right endpoints. 

Left endpoints:

5

Area under the curve

April 13, 2018

x

x0 0

y=1­x2

1

x1 1/4

x2 1/2

x3 3/4

x4 1

15/16 3/4 7/16

0

Right endpoints:

6

Area under the curve

April 13, 2018

x

x0 0

y=1­x2

1

x1 1/4

x2 1/2

x3 3/4

x4 1

15/16 3/4 7/16

0

The estimate of the area under y = 1 ­ x2, from 0  to 1 with an n of 4 is: .53125 ≤ x ≤ .78125

The actual area under the curve is:

7

Area under the curve

April 13, 2018

8

Area under the curve

April 13, 2018

Midpoint Rule

For the Midpoint rule, you must use the same  intervals, but the x­values will change.  

[0, 1/4], [1/4, 1/2], [1/2, 3/4], [3/4, 1]

Midpoints:  1/8, 3/8, 5/8, 7/8

9

Area under the curve

April 13, 2018

x

x0 1/8

x1 3/8

x2 5/8

x3 7/8

y=1­x2

Midpoint:

10

Area under the curve

April 13, 2018

x

y=1­x2

x0

x1

x2

x3

1/8

3/8

5/8

7/8

63/64 55/64 39/64 15/64

11

Area under the curve

April 13, 2018

12