3.4.1 Määrätty integraali
\begin{equation*} A=\left. \int\limits_{0}^{2}-x^{2}+4 \:\mathrm{d}x=\left (-\frac{1}{3}x^{3}+4x\right )\right |_0^2 \\ = -\frac{1}{3} \cdot 2^{3}+4 \cdot 2-\left (-\frac{1}{3} \cdot 0^{3}+4 \cdot 0\right )=-\frac{8}{3}+8=5\frac{1}{3} \end{equation*}Integraalilaskennan avulla voidaan esimerkiksi laskea sellaisten alueiden pinta-aloja, joita ei perinteisillä menetelmillä pystytä laskemaan. Esimerkiksi ympyrän pinta-ala tai yleensä kaarevien viivojen rajoittamat pinta-alat ovat tällaisia tapauksia.
Määrätyssä integraalissa on annettu integroimisrajat ja tulos on luku.
Integraalin taustalla on ajatus pinta-alan jakamisesta pienempiin ja pienempiin osiin. Kun ositusta (paloittelua) jatketaan äärettömiin, saadaan integraalin eli tässä tapauksessa pinta-alan arvo osien pinta-alojen summan raja-arvosta.
Saksalainen Bernhard Riemannin hyödynsi tällaista ajatusta integraalin määrittelyssä ja siitä syystä näin määriteltyä integraalia kutsutaan usein Riemannin integraaliksi.
Integraaliin liittyy olennaisesti raja-arvon ja derivaatan käsitteet. Nämä kolme ovat analyysiksi kutsutun matematiikan osa-alueen peruskäsitteitä.
Käytännössä määrätyn integraalin arvon laskemisessa pyritään määrittämään integraalifunktio, jonka avulla pinta-alaintegraalin arvo saadaan laskettua analyysin ensimmäisen peruslauseen mukaisesti.
Aina integraalifunktion määrittäminen ei onnistu, jolloin määrätyn integraalin arvo lasketaan numeerisesti. Tällöin vastaus on likiarvo.
Lähteitä ja lisätietoa:
