Indefinite
 Integral

             Definite
             Integral




                        1
Indefinite Integral       versus     Definite Integral




  A family of functions            The area under a curve
                                        (A number)




                                                            2
Archimedes




                                               http://www.philosophyprofessor.com/images/philosophers/archimedes.jpg


                                              Born:  About 287 BC in Syracuse, Sicily.
                                              Died:     212 or 211 BC in Syracuse.

                Generally regarded as the greatest mathematician and scientist of antiquity.
    He is called the "father of integral calculus" and also the "father of mathematical physics". 

http://www.cs.drexel.edu/~crorres/Archimedes/contents.html




                                                                                                                       3
"Give me a lever long enough 
           and a fulcrum strong enough, 
and single­handedly I will move the world."
                                                 ­ Archimedes




                                                                4
Method of Exhaustion




              http://math.furman.edu/~dcs/java/circle.html




Does this idea of inscribing and circumscribing polygons
to close in on the area of a circle remind you of a theorem
we have studied before?


                                                              5
6
Review:
Ways to approximate the definite integral:

 1. Counting Squares




   Images from: Math 122 ­ Calculus for Biology II, Fall Semester, 2004, Riemann Sums and Numerical Integration, SDSU & Joseph M. Mahaffy
    




   2. Trapezoidal Rule




    http://www.csun.edu/~hcmth018/Trapez.html




                                                                                                                                            7
8
http://www.ecs.fullerton.edu/~mathews/a2001/Animations/Quadrature/Quadrature.html




                                                                                    9
Answer Key




        L6 =     = 1.2178...




        U6 =      = 1.5928...




1   4




        M6 =    = 1.3769...




1   4




                                       10
M6 is an underestimate.
                           Because the function is decreasing more 
                           rapidly on the left side of the midpoint 
                           than on the right side of the midpoint, 
                           there is more area left out and less area 
                           included. (See figure.)



                   T6 = 1.4053...




                             T6 is an overestimate for the actual area 
                             under the curve. (See figure)




All of T6 error is outside the curve.
M6 error is both inside and outside of the curve (with more area 
excluded than included)
So M6 is a more precise estimate of the true area.




                                        sample point = 
                                      ci = 1, π/2, 2, 3, 4, 6.


                                         sample point = 
                                       ci = 0, 1, 3, 4, 3π/2, 5.
  c2              c5


                                                                          11

CRMS Calculus 2010, April 12, 2010

  • 1.
    Indefinite Integral Definite Integral 1
  • 2.
    Indefinite Integral versus Definite Integral A family of functions The area under a curve (A number) 2
  • 3.
    Archimedes http://www.philosophyprofessor.com/images/philosophers/archimedes.jpg Born:  About 287 BC in Syracuse, Sicily. Died:     212 or 211 BC in Syracuse. Generally regarded as the greatest mathematician and scientist of antiquity. He is called the "father of integral calculus" and also the "father of mathematical physics".  http://www.cs.drexel.edu/~crorres/Archimedes/contents.html 3
  • 4.
    "Give me a lever long enough  and a fulcrum strong enough,  and single­handedly I will move the world."                                                 ­ Archimedes 4
  • 5.
    Method of Exhaustion http://math.furman.edu/~dcs/java/circle.html Does this idea of inscribing and circumscribing polygons to close in on the area of a circle remind you of a theorem we have studied before? 5
  • 6.
  • 7.
    Review: Ways to approximate the definite integral: 1. Counting Squares Images from: Math 122 ­ Calculus for Biology II, Fall Semester, 2004, Riemann Sums and Numerical Integration, SDSU & Joseph M. Mahaffy   2. Trapezoidal Rule http://www.csun.edu/~hcmth018/Trapez.html 7
  • 8.
  • 9.
  • 10.
    Answer Key L6 =  = 1.2178... U6 =  = 1.5928... 1 4 M6 =  = 1.3769... 1 4 10
  • 11.
    M6 is an underestimate. Because the function is decreasing more  rapidly on the left side of the midpoint  than on the right side of the midpoint,  there is more area left out and less area  included. (See figure.) T6 = 1.4053... T6 is an overestimate for the actual area  under the curve. (See figure) All of T6 error is outside the curve. M6 error is both inside and outside of the curve (with more area  excluded than included) So M6 is a more precise estimate of the true area. sample point =  ci = 1, π/2, 2, 3, 4, 6. sample point =  ci = 0, 1, 3, 4, 3π/2, 5. c2 c5 11