Enunciado

Lendo os valores do gráfico dado de f , utilize quatro retângulos para encontrar as estimativas inferior e superior para a área sob o gráfico dado de f de x = 0 ate x = 8 . Em cada caso, esboce os retângulos que você usar.

Passo 1

Fala, galera! Beleza?

O enunciado pediu pra gente encontrar as estimativas inferior e superior para a área sob o gráfico de f no intervalo de x = 0 até x = 8 , utilizando 4 retângulos.

Tem ideia de como fazemos isso?

Pra isso, vamos relembrar que as estimativas superiores e inferiores, em um intervalo a , b ,   são obtidas através da soma:

S   = ∑ i = 1 n f x i Δ x

Onde i = 1 , 2 ,   ⋯ , n e Δ x = b - a n .

Como já foi dado o intervalo, temos que a = 0 e b = 8 . E como f é crescente podemos obter uma estimativa inferior usando os pontos da esquerda e os pontos da direita para obter a estimativa superior.

Nós fomos instruídos a usar 4 retângulos, então n = 4   e como Δ x = b - a n , temos que:

Δ x = 8 - 0 4 = 2  

Vamos lá!

Passo 2

Vamos começar pela estimativa inferior...

Vamos definir f x i pelos valores à esquerda dos retângulos das áreas.

Aplicando o somatório que vimos no passo 1, temos:

S I = ∑ i = 1 4 f x i Δ x = f x 1 + f x 2 + f x 3 + f x 4 2    

Como estamos fazendo a estimativa inferior, temos que x 1 = 0 , x 2 = 2 , x 3 = 4 e x 4 = 6 .

S I = f 0 + f 2 + f 4 + f 6 2    

Analisando o gráfico, podemos definir as imagens de f nesses pontos como

S I = 2 + 3,75 + 5 + 5,75 2

S I = 33

Tranquilo até aqui?

Passo 3

Agora vamos fazer pela estimativa superior alinhando os retângulos pela direita da função...

Aplicando o somatório do passo 1:

S S = ∑ i = 1 4 f x i Δ x = f x 1 + f x 2 + f x 3 + f x 4 2

Nesse caso, como nosso alinhamento acontece pela direita, temos: x 1 = 2 , x 2 = 4 , x 3 = 6 e x 4 = 8 .

S S =   f 2 + f 4 + f 6 + f 8 2

Observando o gráfico, podemos estimar as imagens de f como:

S S = 3,75 + 5 + 5,75 + 6 2

S S = 41

É isso! O que achou? Responde Aí!

Resposta

S o m a   s u p e r i o r   S S = 41

  S o m a   i n f e r i o r     S I = 33

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