martes, 30 de agosto de 2016



El cálculo de Leibniz.


    Leibniz no tardó en aplicar a la geometría sus observaciones de que las sumas de sucesiones y sus diferencias consecutivas son procesos
inversos el uno del otro. Consideremos una curva como la de la figura donde aparece una sucesión de ordenadas equidistantes y1,y2,y3,?,yn

    Si suponemos que la distancia entre estas ordenadas es 1, entonces su suma y1+y2+y3+yn es una aproximación de la cuadratura de
la curva, mientras que la diferencia entre dos sucesivas yi¢s da aproximadamente la pendiente de su tangente. Además, cuanto más pequeña
sea la unidad 1 elegida, mejor será la aproximación. Si la unidad se pudiera elegir infinitamente pequeña, entonces las aproximaciones
serían exactas, la cuadratura sería igual a la suma de ordenadas y la pendiente de la tangente sería igual a la diferencia de ordenadas. De
esta forma y por su analogía con las sucesiones numéricas, Leibniz observa que la determinación de cuadraturas y el cálculo de tangentes
son operaciones inversas la una de la otra.
    Leibniz considera una curva como una poligonal de infinitos lados donde dy es la diferencia infinitesimal de dos ordenadas consecutivas,
dx la diferencia de dos abscisas consecutivas e ydx representa la sumade los pequeños rectángulos infinitesimales ydx.
    De esta forma el teorema fundamental del cálculo aparece como obvio. Esto es, para hallar el área debajo de una curva con ordenadas y,
debemos hallar una curva de ordenadas z de tal manera que  dz/dx=y, en cuyo caso es también ydx=z.
    En la primera notación de sus manuscritos Leibniz escribe
omn·l = y
donde omn es omnia, que en latín significa suma, y donde l son diferencias. Con ello empieza a desarrollar su cáalculo y la expresión
simplemente significa que la suma de las primeras diferencias de una sucesión que empieza por 0 es igual al último término.
    Después iría cambiando su notación y escribe la anterior relación comody=y que es la que usamos actualmente. El signo integral  no
es más que una S elongada que significa suma.
    La idea de su cálculo es que las fórmulas y relaciones geométricas se realicen de manera casi automática por medio de las reglas del
cálculo de diferencias
d(x+y)=dx+dy 
d(xy)=x   dy+y   dx 
d(  x

y
)=  y  dx-x  dy

y2
d(xn)=n xn-1  dx etc.
    Para demostrar por ejemplo la regla d(xy)=x dy+y dx, calcula la diferencia entre dos términos consecutivos de la sucesión producto xy
d(xy)=(x+dx)(y+dy)-xy=xdy+ydx+dx dy
y luego omite la cantidad dx dy por ser infinitamente más pequeña en comparación con los otros términos.
    De esta regla Leibniz deduce la integración por partes
x dy=xy-y dx
    Aunque las demuestra como teoremas, siempre que puede intenta relacionar sus operaciones analíticas con resultados geométricos familiares. Por ejemplo para esta última integración por partes, observa que es también la adición de áreas
x dy+y dx=xy
de acuerdo con la figura


    Para probar
( y

x
)= xdy-ydx

x2
escribe
 y

x
= y+dy

x+dx
- y

x
= xdy-ydx

x2+x dx
y otra vez cancela xdx del denominador por ser pequeño frente a x2.
  Otra relación es por ejemplo
y dy= y2

2
    Para su prueba, piensa en términos de la función y=x. Tal como se observa en la figura el área del triángulo ABC es la suma de los y dy, para pequeños dy, pero esta área es  y2/ 2.


    En sus aplicaciones geométricas, dado un punto P=(x,y) sobre una curva, tal como se observa de la figura


aparecen las llamadas subtangente s=TA, tangente t=TP, normal n=PB y subnormal n = AB. Todas estas variables tienen entitad
propia y están relacionadas unas con otras. Por ejemplo se tiene por la semejanza
 y

s
= n

y
    Para cada una de estas variables se pueden considerar también sus diferencias. Si consideramos las diferencias dx y dy, el pequeño
triángulo PQR se llama el triángulo característico y se tiene por ejemplo la relación
 dy

dx
= y

s
    Todo este cálculo y en especial su notación resultó ser muy manejable y de gran utilidad, lo que contribuyó decisivamente a su éxito.
Notación y concepto son virtualmente inseparables. Por ejemplo la regla de la cadena para z=f(y) e y=g(x) que nosotros escribimos como
primero la composición h(x)=f(g(x) y luego
h¢(x)=f¢(g(x))g¢(x) 
en su notación diferencial es simplemente
 dz

dx
= dz

dy
· dy

dx
    Aunque desde el punto de vista lógico le falta rigor a esta fórmula simbólica, ya que cancela dy¢s como si fueran números reales, no
sólo halla correctamente al resultado sino que sugiere además la manera de demostrarla, reemplazando las diferenciales dx,dy,dz por
incrementos finitos Dx,Dy,Dz y pasando luego al límite.
    Leibniz tardó unos años en presentar estas ideas en público ya que era una formulación intuitiva, pero que tenía el problema de trabajar
con cantidades infinitamente pequeñas y esto no estaba rigurosamente definido ni era muy aceptable en matemáticas. Su primera publicación
fue un corto artículo titulado "Nova Methodus pro Maximis et Minimis, itemque Tangentibus, quae nec fractas nec irrationales quantitates
moratur et singulare pro illis calculi genus", (Un nuevo método para máximos y mínimos y tangentes, no impedido por cantidades
racionales o irracionalesy un singular nuevo tipo de cálculo para ellas), que apareció en 1684 en Acta eruditorum.
    En este trabajo original, después de introducir su cálculo, Leibniz da tres ejemplos de la aplicaciones, el primero prueba el principio
ya conocido por Descartes y Fermat de que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de refracción, el segundo es un problema geométrico.
Luego, dice Leibniz:
  "Y esto es sólo el comienzo de una mucho más sublime Geometría, de problemas incluso mucho más difíciles y de los más bonitos de
matemáticas aplicadas, los cuales sin nuestro cálculo diferencial o algo similar nadie podría atacar con tanta facilidad. Añadiremos
como apéndice la solución del problema que De Beaune propuso a Descartes, quién lo intentó resolver el el Vol. 3 de sus Lettres,
pero sin éxito"
    En realidad Descartes había encontrado prácticamente la naturaleza de esta curva, pero carecía de instrumentos adecuados para su solución.
Este problema y otros que fueron apareciendo después pusieron de manifiesto la potencia del nuevo cálculo. Exponemos este problema en
la sección siguiente.


3.3  El problema de De Beaune.
    El problema que Florimont De Beaune había propuesto originalmente a Descartes en 1639 es: Hallar una curva cuya subtangente
sea una constante dada a.


    De la relación
 dx

dy
= s

y
obtenemos tomando s=a
a   dy=y   dx 
    Leibniz considera dx=b constante, lo que equivale a tener las abscisas en progresión aritmética. Tomando k=b/a, la relación anterior da
dy=k   y 
    Esto es, los incrementos dy son proporcionales a sus las ordenadas y.
    Más concretamente, si tomamos la sucesión de abscisas
x0=x, x1=x+b, x2=x+2b, x3=x+3b , ...
que están en progresión aritmética, al ser dy1=y1-y0=k y1, será y1=k1 y0 para la constante k1=1/(k+1). Luego las correspondientes ordenadas
y0, y1=k1 y0, y2=k12 y0,y3=k13 y0, ... 
están en progresión geométrica.
    Leibniz concluye diciendo que la curva es una  "logarítmica".
En nuestro cálculo actual de la relación diferencial que define la curva a dy=ydx, obtenemos
a dy

y
=dx
de donde integrando a logy=x+C. (Obsérvese que la notación que usamos ahora para este proceso es la original). Leibniz viene a describir una poligonal solución de una ecuación en diferencias que aproxima a la exponencial y su ecuación diferencial correspondiente, siendo la aproximación cada vez mejor a medida que dx se va haciendo infinitésimo.

 Desarrollo del seno a partir de su ecuación diferencial.

    Leibniz utiliza series de potencias para resolver muchas de us ecuaciones diferenciales. Por ejemplo consideremos la figura donde aparece
el primer cuadrante de la circunferencia de radio 1, donde P=(x,y) y q es el ángulo que forma POB.

    Por semejanza de triángulos

    Además por el teorema de Pitágoras dx2+dy2=d q2. Elevando al cuadrado la primera relación, despejando dx2 y sustituyendo en la
segunda obtenemos después de simplificar
dy2+y2 dq2=d q2
que es la ecuación diferencial que verifica y=sinq. Para resolver esta ecuación Leibniz considera dq como constante y aplica el operador d a la ecuación. Se obtiene d[dy2+y2 dq2]=0, de donde por la regla del producto
d[dy·dy+y2 dq2]=2(dy)(d   dy)+2y dy dq2=0
esto es
 d2y

q2
=-y
que es la ecuación diferencial de segundo orden de y=sinq. Ahora Leibniz supone que podemos escribir la serie de potencias con coeficientes indeterminados
y=sinq = b q+cq3+e q5+f q7+gq9
donde ha tomado el término constante igual a cero al ser sin0=0 y sólo toma potencias impares al ser sinq impar. Diferenciando dos veces
esta expresión se obtiene
 d2y

dq2
=2·3 c q+4·5 e q3+8·9 g q7
que debe ser igual a -y=-q-q3-q5-q7-gq9 Igualando coeficientes se obtiene
2·3 c=-
4·5 e = -
8·9 g = -
    De donde tomando b=1 como condición inicial obtenemos sucesivamente c=-1/3!, e=1/5!, f=-1/7!, g=1/9!, ... , esto es
sinq = q- 1

3!
q3+ 1

5!
q5- 1

7!
q7 + 1

9!
q9-
    Obtiene por tanto con su método de diferencias la relación que ya había obtenido Newton en 1676 con su serie del binomio.


 Resumen y desarrollo posterior.

    Una vez que hemos descrito con detalle separadamente las ideas de Newton y Leibniz en el desarrollo del cálculo como una nueva y
coherente disciplina matemática vamos a comparar y contrastar ambos procedimientos.
    Tal como hemos visto Newton concibe la derivada de y=f(x) como el cociente entre fluxiones
.
y

.
x
donde considera las fluxiones , como las velocidades en que cambian los fluentes x,y. Su concepción es cinemática. En cambio Leibniz
considera el cociente anterior dy/dx como cociente entre diferencias. La integral para Newton es una integral definida, es el fluente a determinar para una fluxión dada. Para Leibniz la integral es, en cambio, una suma infinita de diferenciales. A pesar de estas diferencias de concepto luego ambos la calculan de la misma forma, como un proceso inverso de derivadas. Ambos desarrollan el mismo cálculo desde puntos de vista distintos
y observan como inversos los procesos de diferenciación e integración. Antes se habían calculado áreas, volúmes y tangentes, pero eran razonamientos particulares para cada caso concreto sin que se observara con claridad que el cálculo de áreas y el de tangentes son inversos uno
del otro. El nuevo cálculo es universal, en el sentido en que se aplica del mismo modo a todo tipo de funciones. Newton y Leibniz lo aplicaron
con éxito para calcular áreas como la cisoide o la cicloide, tangentes, longitudes de arco, problemas de máximos y mínimos, geométricos, etc.
    Para ilustrar con un ejemplo sencillo los conceptos del cálculo de Newton y de Leibniz, veamos como calcularían ambos la tangente a la
parábola y2=ax en un punto M=(x,y) de la figura

    Dada la relación entre fluentes y2=ax Newton calcularía primero la relación entre sus fluxiones: De

elevando al cuadrado

    Simplificando y dividiendo por o resulta

de donde cancelando luego los términos que contienen o se obtiene 2y =a , esto es
.
y

.
x
= a

2y
que nos daría la pendiente de la tangente.
    En el primer libro de texto de cálculo diferencial, "Analyse des Infinitement Petits" de l'Hospital de 1696, aparece exactamente el ejemplo
que estamos calculando. De hecho la figura geométrica anterior está tomada del este libro, sección 2, pag. 12. Su solución, siguiendo de
diferencias de Leibniz dice asi:
     "Si se quiere que ax=yy exprese la relación de AP a PM, la curva AM será una parábola que tendrá por parámetro la recta dada a y tendrá, tomando diferencias en cada miembro
a   dx=2y  dy 
por tanto dx=2ydy/a y
PT= ydx

dy
= 2yy

a
=2x 
donde hemos sustituído yy por su valor ax. De donde se deduce que si se toma como PT el doble de AP y se considera la recta MT, ella será tangente
en el punto M. Ce qui était proposé".
    Newton la derivada como cociente entre fluxiones, o como "razón última de cantidades evanescentes" presentaba problemas de rigor
lógico. Para Leibniz sin embargo, el cociente dy/dx era "simplemente" un cociente con interpretación geométrica clara. Los problemas de interpretación se volvían más agudos al considerar derivadas de mayor orden. Debido a su facilidad y al genial tratamiento que tuvo por
parte de los hermanos Bernoulli y por Euler el cálculo de Leibniz empezó a cosechar grandes éxitos. Sus seguidores se preocupaban menos
de sus aspectos lógicos y más de sus aplicaciones ya que era un cálculo que funcionaba. Permitió resolver problemas tales como el de la braquistocrona o de la catenaria que habían sido intratables hasta entonces. En cambio en Inglaterra los matemáticos se preocuparon mucho
más por los problemas de rigor lógico, paralizando con ello su aplicación. Una vigorosa y malintencionada exposición de las inconsistencias
del nuevo cálculo fue la que escribió el obispo anglicano de la diócesis de Cloyne (Irlanda) George Berkeley(1685-1753). Berkeley escribió
en 1734 un ensayo titulado "The Analyst, or A Discourse Addressed to an Infidel Mathematician". El "matemático infiel" era Edmund
Halley (1656-1742), el famoso astrónomo y amigo de Newton, quién parece ser que convenció a un conocido sobre la inutilidad de la
doctrina cristiana y éste rehusó el consuelo espiritual de Berkeley cuando estaba en su lecho de muerte.
    Este es un párrafo del argumento de Berkeley:
 "Y  ¿Qué son las fluxiones? Las velocidades de incrementos evanescentes. Y  ¿Qué son estos mismos incrementos evanescentes? Ellos no son ni cantidades fimnitas, ni cantidades infinitamente pequeñas, ni nada.  ¿No las podríamos llamar fantasmas de cantidades que han desaparecido?"
    A finales de 1690 Leibniz fue duramente atacado por los seguidores de Newton, quienes le acusaban de plagio. Su principal argumento
fueron las cartas que Newton le había mandado via Oldenburg. Al irse incrementando los ataques Leibniz pidió en 1711 a la Royal Society
of London, de la que era miembro, para que interviniera en el asunto. La Royal Society nombró una comisión para que estudiara el caso y
en 1712, movida más que nada por motivos de nacionalismo y maniobrada por Newton, decidió que Leibniz había en efecto plagiado a
Newton. Hoy sabemos que tanto Newton como Leibniz desarrollaron independientemente su cálculo.

    Este desafortunado incidente separó en dos bandos los matemáticos de Inglaterra y del Continente por mucho tiempo. La ironía del destino,
fue que la victoria inglesa hizo que sus matemáticos rehusaran sistemáticamente el uso de los métodos de Newton, cerrando para si con ello el tremendo desarrollo que la matemática tuvo en el siglo XVIII.




Newton vs Leibniz: la disputa por el cálculo infinitesimal

Casi tres siglos y medios aproximadamente han transcurrido desde la invención del cálculo de las derivadas y las integrales, y aún continúan controversias y comentarios sobre quién fue mejor matemático y científico, por supuesto: Isaac Newton o Gottfried Leibniz. Vamos a conocer un poco más sobre estos científicos, sus aportes y la famosa disputa por la invención del cálculo.

Los aportes de Gottfried Leibniz

Leibniz (1646-1716) fue historiador, político, filósofo, pedagogo, diplomático, viajero, y matemático. Se pasaba días enteros en la biblioteca de su padre leyendo a Platón y Aristóteles. Más tarde se interesó por las matemáticas, jurisprudencia, historia y arqueología, ya en la universidad de Leipzig. En su segundo año de estudios, escribe su primer trabajo científico impresionando a sus profesores de ser un monstruo como devoraba libros. Con 19 años, obtiene el grado de bachiller; a los 26 años, Christiaan Huygens le lleva los libros de Descartes, Cavalieri, Torricelli y Pascal, entre otros.
Sus trabajos en matemáticas incluyen la serie de Leibniz, los términos de función, algoritmo, y coordenadas. Introduce el sistema de numeración binaria. Asimismo, elabora, con independencia de Newton, el cálculo de las derivadas y las integrales, e introdujo los símbolos que ahora utilizamos para resolver problemas y ejercicios de matemáticas.

¿Qué decir de Isaac Newton?

Newton fue físico, matemático, astrónomo, alquimista y estudioso de las sagradas escrituras donde dedico la mayor parte de su tiempo. 
Por hablar del Newton matemático, solo el teorema general del binomio le haría ocupar un lugar entre los mejores matemáticos británicos; también un método de interpolación para aproximar raíces de polinomio de n grados y el método del paralelogramo, pero esto sería poco para este pequeño inglés, quien jamás aceptaría ser el segundo de nadie.
Newton desarrolló su cálculo de fluxiones diez años antes que Leibniz, y únicamente lo expuso en un tratado informal solo entre sus seguidores. Poco después, Newton se da cuenta sobre que el cálculo de las tangentes (fluxiones) es el mismo que el de áreas y volúmenes, solo que inverso. Había descubierto también el cálculo integral o como él llamaba antifluxiones. Esta relación inversa de derivadas e integrales es lo que se denomina el primer teorema fundamental del cálculo.

La disputa

Leibniz y Newton, de manera independiente, desarrollaron el segundo teorema fundamental del cálculo, lo que consiste en ponerle límites a las integrales definidas, desde un valor (a) hasta un valor (b),para después sustituir estos valores a la función integrada o antifluxión.
Leibniz no consideraba digno de publicar el cálculo, sin embargo, habiéndolo descubierto diez años después de Newton, lo hizo público de inmediato. Cuando Newton se da cuenta de que su cálculo ya es conocido en Alemania, comienzan las acusaciones de plagio por parte de Newton, Leibniz y los seguidores de ambos. 
Cuando el escándalo crece, Leibniz erróneamente acude a la Royal Society para que resolviera el problema. Como Newton era el presidente, nombró a amigos suyos para que investigaran y él mismo escribió el informe de tales o cuales investigadores, haciendo que la Royal Society a través del mismo acusara a Leibniz de plagio.   
Con el tiempo, se concluyó que ambos desarrollaron el cálculo de manera independiente, prefiriéndose la notación de Leibniz. Así, si bien existe toda evidencia de que Newton fue el primero, la paternidad del cálculo se les acredita a ambos. 
Si Newton lo hubiera hecho público antes, sería llamado hoy el mayor matemático de la historia mundial. ¿Tú qué opinas? Asimismo, ¿te atreves a afirmar si Einstein o Newton fue el científico más grande?

Una breve introducción al cálculo diferencial

¿Te gustaría seguir los pasos de Euclides y Arquímedes? ¿Quisieras ser capaz de determinar de forma precisa qué tan rápido acelera Usain Bolt dos segundos después del disparo de salida? El cálculo diferencial se ocupa del estudio de las razones a las cuales cambian ciertas cantidades, y es una de las dos áreas principales del cálculo (la otra es el cálculo integral).

APRENDE CALCULO AQUI:

https://es.khanacademy.org/math/differential-calculus
http://es.wikihow.com/entender-c%C3%A1lculo

Aplicación del cálculo diferencial en la vida cotidiana

Si no se aplica constantemente, es porque probablemente te dediques a otra cosa.
Pero en la vida cotidiana, simplemente han servido de fundamento a un sinfín de inventos, y a teorías económicas.

Ejemplo.- Abraham empezó un análisis de cuánto gastaba a la semana en gasolina a si que empezó un día lunes, siempre visitando los mismos lugares casa-trabajo.
Lunes gastó $47
Martes gastó $49
Miércoles gastó $49
Jueves gastó $ 51
Viernes gastó $46
Sábado gastó$34
Domingo gastó $30.


En este ejemplo podemos ver, cómo los cálculos de los gastos de Abraham son diferentes y variables, aquí claro ejemplo en la economía. :$$

Una ecuación diferencial por si sola puede describir el ritmo en que se mueve un objeto, que tanto dinero genera una cuenta de ahorros, la velocidad a la que crece o disminuye una población, la velocidad a la que se enfría o se caliente un objeto.


El cálculo diferencial e integral es la herramienta matemática mas poderosa que hay en la actualidad.
Sobre esa base de desarrolló la física como la conocemos hoy, la mecánica de fluido y su estudio hizo posible por ejemplo los aviones,las presas.
El descubrimiento de las leyes del electromagnetismo hicieron posible los electrodomésticos la TV y otros con el cálculo de circuitos.



En múltiples aplicaciones de ingeniería se parte del cálculo y derivadas para comprender problemas muy complejos, como en resistencia de materiales.


Sirven para estudiar los cambios en los procesos por ejemplo. 
ya que la derivada es una razón de cambio y los límites nos sirven para evaluar la derivada.
una aplicación de esto sería calcular la velocidad con la que cae un objeto a través de una rampa que tiene cierto ángulo de inclinación.

En la primaria cuando te enseñan a calcular la velocidad de un móvil lo hacen con la regla de tres simple; cuando pasas a la secundaria lo hacen aplicando las fórmulas para el MRU y luego del movimiento variado; cuando pasas a la universidad te enseñan que la derivada de la distancia (o x) es la velocidad y la derivada de la velocidad la aceleración. Es un proceso mental, que te permite ampliar las posibilidades de resolver problemas, pero en la vida cotidiana probablemente con lo que sepas de primaria te alcance, ahora si quieres trabajar diseñando automóviles o aviones o barcos o un puesto similar pues ahí te quiero ver si no sabes derivadas.

Aportes de Newton al calculo 




ISAAC NEWTON
Físico, matemático, astrónomo, químico, alquimista y teólogo ingles nacido en Woolthorpe (cerca de Grantham) el 25 de diciembre de 1642 y murió en Londres el 20 de marzo de 1727. Huérfano de padre, fue a la escuela hasta los 14 años de edad en que lo destinaron a las labores de granja. Viendo el escaso rendimiento de su trabajo manual y su entusiasmo por la matemática, su tío W. Ayscough logró que lo enviara a estudiar a Cambridge, donde se recibió en 1665. Apenas recibido, descubrió el teorema del binomio, que lleva su nombre; parece que pensó sus principales contribuciones teóricas entre 1665 y 1666.

Calculo Integral:

también conocido como cálculo infinitesimal, es una rama de lasmatemáticas en la cual se estudia el cálculo a partir del proceso de integración o antiderivación, es muy común en la ingeniería y en la matemática en general y se utiliza principalmente para el cálculo de áreas y volúmenes de regiones y sólidos de revolución.
Fue usado por primera vez por científicos como 
Arquímedes,DescartesNewton y Barrow, éste último fue el que junto con aportes de Newton, crearon el Teorema fundamental del cálculo integral que propone que la derivación y la integración son procesos inversos
Sus principales objetivos a estudiar son:


Integral indefinida
Integral definida
Cambio de variable
Integrales trigonométricas, logarítmicas y exponenciales
Teorema fundamental del cálculo
Área de una región plana
Volumen de un sólido de revolución
Métodos de integración
Integrales impropias

Aportes:

Las tres leyes de la dinámica enunciadas por Newton fueron:


1º El principio de inercia, según el cual todo cuerpo abandonado a sí mismo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme.

2º La ley del movimiento, según el cual la variación del impulso mv es producida por la aplicación de una fuerza f: d(mv)/dt=f.


3º El principio de acción y reacción, de acuerdo al cual a toda fuerza le corresponde una fuerza igual y contraria.


Otros aportes significativos de lsaac Newton fue el inventó de el Telescopio de Reflexión y estableció las Leyes del Movimiento fueron:


1."Todo objeto en el Universo a trae a todos los además con una fuerza llamada: GRAVEDAD.


2."La atracción de la Gravedad de la Tierra sobre un objeto es el peso de ese objeto.


3."Mientras mayor sea la masa de un objeto, mayor sera su atracción que ejerza sobre los demás."


4."Mientras mayor sea la distancia entre dos objetos,menor sera la atracción gravitacional entre ellos."


5."La gravedad controla y mantiene en orden a todos los cuerpos celestes que Dios colocó en el Universo."


6."La gravedad mantiene a los planetas en su lugar y control sus movimientos".

Esta fuerza de Gravedad le permite a los seres humanos vivir parados sobre ella y no señalar flotando hacia el espacio. Ante esta realidad nos preguntamos: Si la fuerza de Gravedad del Sol es suficiente para afectar el movimiento de los planetas que se encuentran a millones de kilómetros de {el, ¿Que evita que el Sol atraiga a los planetas hacia sí?,¿Quién formuló la Ley de la Gravitación Universal y para que? El gran lsaac Newton, partidario del movimiento del geocentrismo (Un universo cuyo centro es la Tierra) y el creador de la Ley Universal de la Gravedad.

AREAS.

Refiriéndonos a la historia, el cálculo integral se dio a la luz gracias al problema geométrico de hallar áreas de regiones no poligonales, es decir de regiones con aspecto curvo (imagínenselo por ustedes mismos). De hecho, vamos a mostrar, -no como los antiguos griegos-pero de la forma mas moderna, el como podemos hallar áreas haciendo uso de la integral. Comencemos dando una primera definición de la relación que existe entre la integral y el área (bajo curva en primera medida) de una región no poligonal

Area bajo una curva

concepto de área lo hemos manejado ampliamente en cursos básicos, de hecho para las figuras geométricas como el rectángulo el cálculo de su área se define como el producto de su base por su altura, del mismo modo para calcular el área de un triángulo multiplicamos su base por su altura y al resultado lo dividimos entre dos. Para calcular el área de cualquier polígono (regular e irregular) solo debemos triangular (construir triángulos en su área), calcular el área de cada uno de ellos y sumarlas...
En todas las situaciones anteriores el proceso para el cálculo del área es relativamente simple, sin embargo cuando tenemos una figura como la siguiente en la cual uno o varios de sus lados que limitan la región en la cual queremos calcular el área son curvas, no tenemos un proceso claro.
La gráfica corresponde a la función


F(x)=x3-2x+2 

Definimos el área bajo la curva como: 

Límite de la sumatoria de Riemann cuando n tiende a Infinito

n
Sumatoria [ f(x*)( x)]
k=1

Las áreas bajo la curva normal

El estudio detenido que acabamos de realizar, desde el punto de vista del análisis matemático, de las distribuciones normales tipificadas y sin tipificar, nos permitirá aprovechar los conocimientos que la ciencia estadística proporciona acerca de dicha distribución teórica de frecuencias para obtener ciertas conclusiones de tipo cuantitativo,
Del mismo modo, de manera conjunta las diversas áreas existentes bajo una curva de distribución normal tipificada o no en función de las unidades de desviación típica o “standard” que se adicionen a la media aritmética por el eje de abscisas. Esto es:
En la siguiente tabla se presentan las áreas: (multiplicadas por 1.000) bajo la curva de distribución normal. A saber:
De aquí, pueden resolverse las siguientes cuestiones:

a) Área total bajo la curva normal y probabilidad de que la variable ¥psicológica tome un valor cualquiera de su recorrido o campo de variación (de - ).¥a +
La simple observación de la tabla anterior nos dice que el área bajo la curva normal, desde 0 a 3'9, toma el valor:
0'5»499'95 / 1.000 = 0'49995
Por la simetría de la curva de Gauss, ésta es la mitad del área total, que vale la unidad. Por otra parte, la probabilidad de que la variable psicológica en estudio x tome cualquier valor es la certeza absoluta; por ello, su valor es la unidad, en virtud del axioma o postulado que reza que “la probabilidad de un suceso cierto vale 1” (probabilidad total).

b) Área bajo la curva determinada por las ordenadas en los extremos de los intervalos (1, 2) y (-1, 2). las áreas bajo la curva comprendidas entre el eje de ordenadas (x=0) y las ordenadas x=2 y x=1, son, respectivamente:
477 / 1.000 = 0'477 y 341 / 1.000 = 0'341 ;
entonces, el área pedida será la diferencia:
que es también la probabilidad de que la variable psicológica x tome un valor comprendido entre 1 y 2, por la propiedad aditiva del intervalo de integración en las integrales definidas.
El área comprendida entre las ordenadas x = -2 y x = -1 es la misma anterior y la probabilidad de que x tome un valor del intervalo (-2, -1) es también igual, en virtud de la simetría de la figura, a:
y P(-2 < x =" a," x =" 0'6" x =" 0'7," a =" 0'68,">