下図のような平面上の図形が与えられたとき,平面上に適当に \(\displaystyle x \) 軸をとり,図形が \(\displaystyle a \leq x \leq b \) の範囲に入っているとする。 このとき,区間 \(\displaystyle [a,b] \) を下図のように分割し, \(\displaystyle x_k\) を通り \(\displaystyle x \) 軸に垂直な線分達で 図形を分割しておく。
各分割の面積を \(\displaystyle S_k \) とすると,
となる。
ここで,各 \(\displaystyle S_k \) を,下図のような長方形の面積 \(\displaystyle D_k \)で近似する。
このとき,
であり,さらに
となるが,分割を細かくしていけば,上式の右辺は \(\displaystyle S \) に 収束していく。すなわち,
ということが分かる。故に,定積分の定義によって次の公式を得る。