La regla del trapecio es uno de los métodos más antiguos y básicos de integración numérica. Su origen se remonta al cálculo elemental desarrollado en el siglo XVII, cuando matemáticos como Isaac Newton y James Gregory comenzaron a estudiar maneras de aproximar áreas bajo curvas mediante figuras geométricas simples. El método en sí se basa en aproximar la región bajo una curva por una serie de trapecios rectilíneos, lo que permite estimar el valor de una integral definida.
La versión compuesta del método surge naturalmente cuando el intervalo de integración se subdivide en múltiples subintervalos, mejorando considerablemente la precisión al aplicar la regla del trapecio en cada uno de ellos. Esta formulación fue desarrollada y formalizada en los siglos XVIII y XIX con el avance del análisis numérico, volviéndose un pilar fundamental en métodos computacionales modernos.
Ventajas
Simplicidad: Es muy fácil de implementar tanto manualmente como en algoritmos computacionales.
Mejora con la partición: Su precisión aumenta al subdividir el intervalo (regla compuesta).
No requiere derivadas: Solo necesita evaluar la función, sin cálculos de derivadas.
Versatilidad: Funciona bien para funciones continuas o suavemente variables.
Desventajas
Precisión limitada: Puede ser inexacto si la función es muy curva u oscilatoria.
Convergencia lenta: Requiere muchos subintervalos para alcanzar alta precisión.
Error sistemático: Aproxima con segmentos lineales, lo cual puede ser pobre si la función es no lineal en tramos grandes.
Aplicaciones
Ingeniería: Cálculo de trabajo, energía o cargas distribuidas cuando se conocen datos discretos.
Física: Estimación de integrales en dinámica, óptica, y otros fenómenos físicos.
Economía y estadística: Evaluación numérica de áreas bajo curvas de densidad de probabilidad o funciones de costo.
Ciencias de la computación: Método base en muchos algoritmos de integración más avanzados o adaptativos.
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