We hebben gezien dat we de oppervlakte O(f,a,b) van het gebied onder de grafiek van een niet-lineaire functie f(x) kunnen schatten door de oppervlakten van best-passende staafjes onder de grafiek op te tellen, ofwel O=O1+O2+…On. Hoe meer staafjes we gebruiken (dus hoe groter n), hoe beter de schatting voor de oppervlakte. We zullen nu de relatie van deze schatting met integralen gaan bekijken.
Beschouw het eerder gebruikte voorbeeld met drie staafjes.

Het interval [a,b] is in dit geval opgedeeld in drie (even grote) deelintervallen [a,x1], [x1,x2] en [x2,b]. De oppervlakte van het eerste staafje kunnen we als volgt berekenen: O1=f(a)⋅(x1−a). Op een zelfde manier volgen de oppervlakten van het tweede staafje O2=f(x1)⋅(x2−x1) en het derde staafje O3=f(x2)⋅(b−x2). Conclusie:
O≈f(a)(x1−a)+f(x1)(x2−x1)+f(x2)(b−x2)(1).
Afgeleide
Uit een eerder hoofdstuk weten we dat voor de afgeleide y′(x) van een functie y(x) geldt dat
y(x+Δx)−y(x)Δx≈y′(x).
Vervangen we in deze uitdrukking de functie y(x) door een primitieve functie F(x) dan geeft dit
F(x+Δx)−F(x)Δx≈F′(x)=f(x),
hetgeen we kunnen herschrijven tot
F(x+Δx)−F(x)≈f(x)Δx(2).
Relatie met integraal
Bekijk vergelijking (2). Nemen we in deze uitdrukking x=a en Δx=x1−a, zodat x+Δx=x1, dan geldt
F(x1)−F(a)≈f(a)(x1−a)=O1.
Nemen we x=x1 en Δx=x2−x1, zodat x+Δx=x2, dan geldt
F(x2)−F(x1)≈f(x1)(x2−x1)=O2.
Nemen we x=x2 en Δx=b−x2, zodat x+Δx=b, dan geldt
F(b)−F(x2)≈f(x2)(b−x2)=O3.
We kunnen vergelijking (1) dus herschrijven als
O≈O1+O2+O3≈(F(x1)−F(a))+(F(x2)−F(x1))+(F(b)−F(x2))=F(b)−F(a)(3).
Omdat F(b)−F(a)=∫baf(x)dx hebben we dus een schatting voor de integraal gevonden. Merk op dat deze schatting beter wordt wanneer het aantal staafjes groter wordt. De ≈-tekens mogen dan vervangen worden door =-tekens. Dit geldt voor zowel vergelijking (2) als vergelijking (3).
Conclusie: de oppervlakte van het gebied ingesloten door de grafiek van de functie f(x), de x-as en de lijnen x=a en x=b is gelijk aan de integraal ∫baf(x)dx.
Beschouw het eerder gebruikte voorbeeld met drie staafjes.

Het interval [a,b] is in dit geval opgedeeld in drie (even grote) deelintervallen [a,x1], [x1,x2] en [x2,b]. De oppervlakte van het eerste staafje kunnen we als volgt berekenen: O1=f(a)⋅(x1−a). Op een zelfde manier volgen de oppervlakten van het tweede staafje O2=f(x1)⋅(x2−x1) en het derde staafje O3=f(x2)⋅(b−x2). Conclusie:
O≈f(a)(x1−a)+f(x1)(x2−x1)+f(x2)(b−x2)(1).
Afgeleide
Uit een eerder hoofdstuk weten we dat voor de afgeleide y′(x) van een functie y(x) geldt dat
y(x+Δx)−y(x)Δx≈y′(x).
Vervangen we in deze uitdrukking de functie y(x) door een primitieve functie F(x) dan geeft dit
F(x+Δx)−F(x)Δx≈F′(x)=f(x),
hetgeen we kunnen herschrijven tot
F(x+Δx)−F(x)≈f(x)Δx(2).
Relatie met integraal
Bekijk vergelijking (2). Nemen we in deze uitdrukking x=a en Δx=x1−a, zodat x+Δx=x1, dan geldt
F(x1)−F(a)≈f(a)(x1−a)=O1.
Nemen we x=x1 en Δx=x2−x1, zodat x+Δx=x2, dan geldt
F(x2)−F(x1)≈f(x1)(x2−x1)=O2.
Nemen we x=x2 en Δx=b−x2, zodat x+Δx=b, dan geldt
F(b)−F(x2)≈f(x2)(b−x2)=O3.
We kunnen vergelijking (1) dus herschrijven als
O≈O1+O2+O3≈(F(x1)−F(a))+(F(x2)−F(x1))+(F(b)−F(x2))=F(b)−F(a)(3).
Omdat F(b)−F(a)=∫baf(x)dx hebben we dus een schatting voor de integraal gevonden. Merk op dat deze schatting beter wordt wanneer het aantal staafjes groter wordt. De ≈-tekens mogen dan vervangen worden door =-tekens. Dit geldt voor zowel vergelijking (2) als vergelijking (3).
Conclusie: de oppervlakte van het gebied ingesloten door de grafiek van de functie f(x), de x-as en de lijnen x=a en x=b is gelijk aan de integraal ∫baf(x)dx.