Mục lục bài họcĐang ở d06-b1
← AP Calculus AB
0/26 bài đã học xong
Chương 6 · Unit 6 — Integration and Accumulation of Change · Bài 1/3 của chương · bài 18/26 của AP Calculus AB

Riemann Sums and the Definite Integral

Tổng Riemann và tích phân xác định
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Approximating, then exact

Split $[a,b]$ into $n$ pieces of width $\Delta x=\frac{b-a}{n}$ and add up rectangles. Choosing heights at left endpoints gives the left sum, at right endpoints the right sum, at midpoints the midpoint sum. Using trapezoids instead gives

$$T=\frac{\Delta x}{2}\left[f(x_0)+2f(x_1)+\cdots+2f(x_{n-1})+f(x_n)\right]$$

The definite integral is the limit of these sums as $n\to\infty$, and it equals the signed area: area below the axis counts as negative.

Over or under? For an increasing function, left sum underestimates and right sum overestimates. For a concave up function, the trapezoid rule overestimates and the midpoint rule underestimates. AP asks for the reason, so name the property (increasing / concave up), not just the verdict.

Giải thích tiếng Việt

Chia $[a,b]$ thành $n$ phần rộng $\Delta x$ rồi cộng các hình chữ nhật. Lấy chiều cao ở mép trái, mép phải, hay trung điểm cho ba loại tổng khác nhau; dùng hình thang cho quy tắc hình thang — chú ý các hệ số $1,2,2,\dots,2,1$.

Tích phân xác định là giới hạn của những tổng đó, và nó bằng diện tích có dấu: phần dưới trục hoành tính là âm. Đây là điều phân biệt tích phân với “diện tích” thông thường.

Thừa hay thiếu: hàm tăng ⇒ tổng trái thiếu, tổng phải thừa. Hàm lồi lên ⇒ hình thang thừa, trung điểm thiếu. Đề AP hỏi lý do, nên phải gọi tên tính chất (tăng / lồi lên), không chỉ nói thừa hay thiếu.

tổng TRÁI — thiếu (hàm tăng) tổng PHẢI — thừa (hàm tăng) chiều rộng mỗi cột = Δx chiều cao = f tại một mép
Vì sao hàm tăng thì tổng trái thiếu. Với hàm đi lên, cột lấy chiều cao ở mép trái luôn thấp hơn đường cong trên cả khoảng đó — nên tổng các cột xanh nhỏ hơn diện tích thật. Cột lấy mép phải (nét đứt đỏ) thì luôn cao hơn ⇒ thừa. Nếu hàm giảm, hai kết luận đảo lại. Đây là lý do câu trả lời phải bắt đầu bằng “vì $f$ tăng trên khoảng này”.
Ví dụ — tổng hình thang từ bảng

Cho bảng $t$: $0,2,5,9$ và $R(t)$: $10,14,20,12$. Dùng quy tắc hình thang với ba khoảng chia không đều để ước lượng $\int_0^9 R(t)\,dt$.

Giải.

Khoảng chia không đều nên phải làm từng hình thang một, không dùng công thức hệ số $1,2,2,1$:

  • $[0,2]$: $\frac{10+14}{2}\times2=24$
  • $[2,5]$: $\frac{14+20}{2}\times3=51$
  • $[5,9]$: $\frac{20+12}{2}\times4=64$

Tổng $\approx 24+51+64=139$.

Dạng bảng khoảng không đều là chuẩn của FRQ AP — công thức có hệ số cố định chỉ đúng khi mọi khoảng bằng nhau.

Bẫy hay mất điểm — Với $n$ khoảng thì có $n+1$ mốc. Dùng nhầm số mốc thành số khoảng làm $\Delta x$ sai ngay từ đầu. Và “diện tích” khác “tích phân”: đề hỏi diện tích thì phải lấy $\int|f|$, còn hỏi tích phân thì giữ dấu.
Phải nhớ — Tích phân = diện tích có dấu. Thừa/thiếu suy từ tính đơn điệu (cho tổng trái/phải) hoặc độ lồi (cho hình thang/trung điểm).

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Unit 6 — Integration and Accumulation of Change gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →