In figura è rappresentata la funzione seno: g=sin. In corrispondenza all'ascissa x=ax si considera l'ordinata sin x e quindi il punto h=(x, sin x). Successivamente si conduce dal punto (0, sin x) il segmento verso il punto (-1,0). Tale segmento ha pendenza pari al valore di sin x. Pertanto una antiderivata (o, con altro termine più utilizzato: primitiva) della funzione seno deve avere nel punto di ascissa x=ax pendenza pari a quella del suddetto segmento e quindi, in corrispondenza ad un incremento molto piccolo dx dell'ascissa riceve un incremento dell'ordinata pari al cateto verticale del triangolino grigio in figura (di ipotenusa congiungente a con f ). Tale avanzamento è pari a (sin x)· dx . Muovendo il punto c sotto l'asse delle ascisse vedrai visualizzato il rettangolo avente tale prodotto come area. Pertanto una funzione approssimante tale primitiva, partendo da un punto di ascissa e ordinata fissata (a piacere), muovendosi di n passi dx in orizzontale in corrispondenza incrementerà l'ordinata della somma delle aree di rettangoli come il precedente (premi il pulsante Step per avanzare di un numero n di passi a piacere, dopo aver regolato il dx desiderato; ricorda che la pressione sulla barra spaziatrice equivale al clic sul pulsante Step, che per ritornare all'inizio va cliccato il pulsante Clear, e infine che per plottare la traccia va selezionata la opzione Plot). Indicando con α l'ascissa iniziale ax , con δ il passo dx e con Fδ la funzione approssimante la primitiva, si ha: Fδ(α+nδ) - Fδ(α) = Σ k=0...n-1 g(α+kδ)· δ . In tutto questo processo siamo partiti dallo scegliere all'inizio il passo δ=dx di avanzamento orizzontale. Se invece (vedi la figura sotto) partiamo da un valore x=β dell'ascissa in cui valutare la funzione approssimante la primitiva e da un numero n (da scegliere nella figura aprendo la finestra Details) in cui dividere β-α , otteniamo δ=(β-α)/n e, posto fn=Fδ e xk=α+kδ , abbiamo: fn(β) - fn(α) = Σ k=0...n-1 g(xk)· δ = Σ k=0...n-1 g(xk) · ( xk+1 - xk ) e per l'effettiva primitiva F : F(β) - F(α) = lim n -> ∞ Σ k=0...n-1 g(xk) · ( xk+1 - xk ) . Tale limite è l'area con segno del trapezoide della funzione g esteso da α a β , ossia l'integrale definito della funzione g esteso da a α β : Int( g , α , β ) = | ∫ | β α | g( x ) dx | |
in questa figura il valore iniziale dell'ascissa è m (ossia α=m è il valore iniziale, attualmente pari a -0.4, di ax); il valore di n va fissato nella finestra Details, ed è pari inizialmente a 10; il punto k descrive la funzione fn , estesa da α=m a β=bx . L'ascissa iniziale di a deve essere pari esattamente a m, che, come detto, è pari a -0.4 (ma può essere modificato al pari di n in Details, avendo l'accortezza di porre il nuovo valore anche nella casella dell'ascissa di a). |
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