Pero obviamente las sumas anteriores, bien de triángulos o rectángulos, no son más que una aproximación del área de la región considerada. No obstante, gracias al cálculo infinitesimal, haciendo un paso al límite podremos realizar un cálculo exacto.

3.2. Definición de integral definida. La integral de Riemann.

La integral definida de una función f(x)f(x) en un intervalo [a,b][a, b] se denota abf(x) dx\int_{a}^{b} f(x) \space dx y se define así:

abf(x) dx=limP  0n=1Nf(ξn)(xnxn1)\int_{a}^{b} f(x) \space dx = \lim_{\left\| P \right\| \space \to{\space 0}}\sum_{n=1}^{N} {f(\xi_{n}) (x_{n} - x_{n-1})}

donde PP es una partición de [a,b][a, b] formada por N+1N+1 puntos: a=x0<x1<<xN=ba = x_{0} \lt x_{1} \lt \cdots \lt x_{N} = b , cuyo diámetro (maˊxxnxn1 m \acute{a} x |x_{n} - x_{n-1}| ) tiende a cero, y ξn\xi_{n} es un punto en el intervalo [xn1,xn][x_{n-1}, x_n].

En la escena puede observarse que f(ξn)(xnxn1)f(\xi_{n}) (x_{n} - x_{n-1}) se corresponde con el área del nn-ésimo rectángulo de base el intervalo [xn1,xn][x_{n-1}, x_n] y altura f(ξn)f(\xi_{n}). La integral definida es la suma de infinitos rectángulos y en el caso de que ésta exista, es decir, que sea un número real entonces diremos que f(x)f(x) es integrable Riemann en [a,b][a, b]. Pero hay que precisar que según la definición de f(x)f(x), f(ξn)f(\xi_{n}) puede ser positivo, nulo o negativo y consecuentemente la integral definida será un número también positivo, nulo o negativo. Sólo cuando f(x)0 x[a,b]f(x) \ge 0 \space \forall x \in [a, b] dicho valor coincide con el área del trapecio curvilíneo delimitado por f(x)f(x), el eje de abscisas y las rectas x=ax = a y x=bx = b.