<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20241031//EN" "JATS-journalpublishing1-4.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">jamp</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Journal of Applied Mathematics and Physics</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2327-4379</issn>
      <issn pub-type="ppub">2327-4352</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Scientific Research Publishing</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.4236/jamp.2026.144075</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">jamp-150901</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
        <subj-group>
          <subject>Physics</subject>
          <subject>Mathematics</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>Riemann Integrals Containing Differentials within the Integrand</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <name name-style="western">
            <surname>Mohazzabi</surname>
            <given-names>Pirooz</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Jones</surname>
            <given-names>Nathan Hugh</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> Department of Mathematics and Physics, University of Wisconsin-Parkside, Kenosha, Wisconsin </aff>
      <author-notes>
        <fn fn-type="conflict" id="fn-conflict">
          <p>The authors declare no conflicts of interest regarding the publication of this paper.</p>
        </fn>
      </author-notes>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>01</day>
        <month>04</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="collection">
        <month>04</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>14</volume>
      <issue>04</issue>
      <fpage>1608</fpage>
      <lpage>1611</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>19</day>
          <month>03</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>20</day>
          <month>04</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>23</day>
          <month>04</month>
          <year>2026</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© 2026 by the authors and Scientific Research Publishing Inc.</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="open-access">
          <license-p> This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license ( <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link> ). </license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri content-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.4236/jamp.2026.144075">https://doi.org/10.4236/jamp.2026.144075</self-uri>
      <abstract>
        <p>A certain class of infinite sums leading to Riemann integrals that involve additional differentials inside their integrands is investigated. It is shown that these integrals can easily be evaluated by applying a simple algorithm.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Infinite</kwd>
        <kwd>Sum</kwd>
        <kwd>Riemann</kwd>
        <kwd>Integral</kwd>
        <kwd>Integrand</kwd>
        <kwd>Differential</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>There are situations where additional differential expressions appear inside the integrand of a definite integral, namely</p>
      <disp-formula id="FD1">
        <label>(1)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a function of both the variable <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> and its differential <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Although these situations are extremely rare, they do happen in certain areas of mathematics, probability, information theory, and science [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>].</p>
      <p>Consider an interval <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of real numbers <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> . The interval is divided into <inline-formula><mml:math><mml:mi> n </mml:mi></mml:math></inline-formula> small subintervals, each of width <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 3 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), as shown in <xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref>. Let the value of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> at the midpoint of slice <inline-formula><mml:math><mml:mi> i </mml:mi></mml:math></inline-formula> be <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Suppose we have a function of the independent variables <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> and its increment <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , denoted by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then for the interval <inline-formula><mml:math><mml:mi> i </mml:mi></mml:math></inline-formula> , the value of this function is approximately <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We construct the sum,</p>
      <disp-formula id="FD2">
        <label>(2)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∑</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>Δ</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>We now take the limit <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that each <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,</p>
      <disp-formula id="FD3">
        <label>(3)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>S</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>lim</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>lim</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∑</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>Δ</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <fig id="fig1">
        <label>Figure 1</label>
        <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1724633-rId55.jpeg?20260423033853" />
      </fig>
      <p><bold>Figure 1</bold><bold>.</bold> An interval <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is divided into <inline-formula><mml:math><mml:mi> n </mml:mi></mml:math></inline-formula> subintervals, each of width <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The coordinate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the midpoint of subinterval <inline-formula><mml:math><mml:mi> i </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
      <p>Sums and limits like these, although rare, appear in some areas such as information theory. For example, Shannon entropy <inline-formula><mml:math><mml:mi> S </mml:mi></mml:math></inline-formula> for discrete probabilities is defined by [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>]</p>
      <disp-formula id="FD4">
        <label>(4)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>S</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∑</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:msub>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mi>ln</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>p</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> p </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the probability of the outcome <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in a random event with outcomes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Extension of this definition to a continuous random variable with a probability density function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> results in the equation</p>
      <disp-formula id="FD5">
        <label>(5)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:msub>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∑</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>g</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>Δ</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mi>ln</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∑</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>g</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>ln</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>[</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>g</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>(</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>)</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>]</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>Δ</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where here the function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> ln </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> Δ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> plays the role of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> Δ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of Equation (3).</p>
      <p>In what follows, we show that the limit of a sum like Equation (3) can be converted into a Riemann integral just as the limit of ordinary sums [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>],</p>
      <disp-formula id="FD6">
        <label>(6)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>lim</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∑</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>Δ</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>except that for evaluation of the resulting integral, the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the <italic>integrand</italic> should be set equal to zero, namely,</p>
      <disp-formula id="FD7">
        <label>(7)</label>
        <mml:math display="inline">
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>lim</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∑</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>Δ</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the support set of the random variable <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> . But, if the integrand becomes undefined at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , its limit should be considered for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Note that this is not a new integration rule, it is simply Riemann integral, in which <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is set equal to zero in its integrand.</p>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. Proof of Equation 7</title>
      <p>Let us expand each function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> Δ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the sum in Equation (3) with respect to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in a Taylor series about <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,</p>
      <disp-formula id="FD8">
        <label>(8)</label>
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mi>S</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:munderover>
                  <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                    <mml:mo>∑</mml:mo>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mi>i</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msubsup>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mi>i</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msubsup>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mo>⋯</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:munderover>
                  <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                    <mml:mo>∑</mml:mo>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>f</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msub>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mi>i</mml:mi>
                                </mml:msub>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mfrac>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mfrac>
                    <mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mfrac>
                              <mml:mrow>
                                <mml:msup>
                                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msup>
                                <mml:mi>f</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>∂</mml:mo>
                                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                                <mml:msubsup>
                                  <mml:mi>x</mml:mi>
                                  <mml:mi>i</mml:mi>
                                  <mml:mn>2</mml:mn>
                                </mml:msubsup>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mfrac>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:msub>
                    <mml:mi>Δ</mml:mi>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mn>3</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                    <mml:mo>⋯</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>However, as each <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the second and higher powers of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> become negligible compared to its first power, and we obtain</p>
      <disp-formula id="FD9">
        <label>(9)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>S</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>lim</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∑</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mtext>
               
            </mml:mtext>
            <mml:mi>f</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>,</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>Δ</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>But this, by definition, is the Riemann integral,</p>
      <disp-formula id="FD10">
        <label>(10)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>S</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which, for more clarity, can be written as</p>
      <disp-formula id="FD11">
        <label>(11)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>S</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which proves Equation (7).</p>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>3. Additional Examples</title>
      <p>A simple example is the following sum over the interval <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,</p>
      <disp-formula id="FD12">
        <mml:math>
          <mml:mtable>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:munder>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>lim</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                    <mml:mo>→</mml:mo>
                    <mml:mi>∞</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:munder>
                <mml:munderover>
                  <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                    <mml:mo>∑</mml:mo>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:msqrt>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mtext>e</mml:mtext>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>cos</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>Δ</mml:mi>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:msqrt>
                <mml:mtext>
                   
                </mml:mtext>
                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msqrt>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mtext>e</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mi>cos</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mtext>d</mml:mtext>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msqrt>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msqrt>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msup>
                            <mml:mtext>e</mml:mtext>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:msup>
                          <mml:mi>cos</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mn>0</mml:mn>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msqrt>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
            <mml:mtr>
              <mml:mtd>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mstyle displaystyle="true">
                  <mml:mrow>
                    <mml:msubsup>
                      <mml:mo>∫</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:msubsup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mtext>e</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>/</mml:mo>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mstyle>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1.2974</mml:mn>
              </mml:mtd>
            </mml:mtr>
          </mml:mtable>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Numerical evaluation of the left hand side of this equation verifies the result.</p>
      <p>Evaluation of integrals involving <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the integrand should adhere to the rule explained above. Otherwise, incorrect answers may result. More specifically, the differential <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> within the integrand and that of the integral should be treated differently; the former should be set equal to zero while the latter should be considered as infinitesimal. For example, the integral</p>
      <disp-formula id="FD13">
        <label>(12)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ln</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>may seem to be equal to zero because <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi> lim </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi><mml:mi> ln </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . However, this result is incorrect. The correct answer is</p>
      <disp-formula id="FD14">
        <label>(13)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ln</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ln</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>ln</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mi>∞</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>which can be verified by numerically evaluating the following sum over the indicated interval,</p>
      <disp-formula id="FD15">
        <label>(14)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>lim</mml:mi>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mo>→</mml:mo>
                <mml:mi>∞</mml:mi>
              </mml:mrow>
            </mml:munder>
            <mml:munderover>
              <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                <mml:mo>∑</mml:mo>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>i</mml:mi>
                <mml:mo>=</mml:mo>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>n</mml:mi>
            </mml:munderover>
            <mml:mi>ln</mml:mi>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mi>Δ</mml:mi>
                <mml:msub>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                </mml:msub>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mi>Δ</mml:mi>
            <mml:msub>
              <mml:mi>x</mml:mi>
              <mml:mi>i</mml:mi>
            </mml:msub>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
    </sec>
    <sec id="sec4">
      <title>4. Discussion and Conclusion</title>
      <p>There are situations where the differential of a Riemann integral also appears in the integrand. This happens when the infinite sum whose limit yields the Riemann integral contains the term <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> x </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in its function. However, these situations are highly uncommon. To the best of our knowledge, they are not mentioned in any mathematics textbooks, and a literature survey did not produce any results. In conclusion, because these cases have shown up occasionally in science and mathematics [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], they warrant an examination and explanation, which has been the objective of this article.</p>
      <p>Returning to the example of Shannon entropy for a continuous random variable, taking the limit of Equation (5), we obtain</p>
      <disp-formula id="FD16">
        <label>(15)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>S</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>ln</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>g</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mtext>d</mml:mtext>
                          <mml:mi>x</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>]</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>x</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mtext>ln</mml:mtext>
            <mml:mrow>
              <mml:mo>(</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>)</mml:mo>
            </mml:mrow>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mi>∞</mml:mi>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>Consequently, the continuous Shannon entropy, as a direct limit of the discrete entropy, diverges without renormalization. However, this renormalization alters the physical meaning of the resulting equation, and hence should no longer be called Shannon entropy [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>]. Nevertheless, a different type of continuous entropy, or differential entropy, has been defined by [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>]-[<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>]</p>
      <disp-formula id="FD17">
        <label>(16)</label>
        <mml:math>
          <mml:mrow>
            <mml:mi>S</mml:mi>
            <mml:mo>=</mml:mo>
            <mml:mo>−</mml:mo>
            <mml:mstyle displaystyle="true">
              <mml:mrow>
                <mml:msubsup>
                  <mml:mo>∫</mml:mo>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:msubsup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>ln</mml:mi>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:mstyle>
          </mml:mrow>
        </mml:math>
      </disp-formula>
      <p>where the limits <inline-formula><mml:math><mml:mi> a </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> b </mml:mi></mml:math></inline-formula> define the support set, or the interval of the random variable <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the probability density function for <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Despite its shortcomings, this entropy is applied in areas such as thermodynamics, statistical mechanics, and information theory [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>].</p>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="confproc">Dubois, D.M. (2019) Generalization of the Discrete and Continuous Shannon Entropy by Positive Definite Functions Related to the Constant of Motion of the Non-Linear Lotka-Volterra System. <italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Physics</italic>: <italic>Conference</italic><italic>Series</italic>, 1251, Article ID: 012012. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1251/1/012012 <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1742-6596/1251/1/012012</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1088/1742-6596/1251/1/012012">https://doi.org/10.1088/1742-6596/1251/1/012012</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="confproc">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Dubois, D.M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2019</year>
            <article-title>Generalization of the Discrete and Continuous Shannon Entropy by Positive Definite Functions Related to the Constant of Motion of the Non-Linear Lotka-Volterra System</article-title>
            <source>Journal of Physics: Conference Series</source>
            <volume>1251</volume>
            <fpage>012012</fpage>
            <elocation-id>ID</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1088/1742-6596/1251/1/012012</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Shannon, C.E. (1948) A Mathematical Theory of Communication. <italic>Bell</italic><italic>System</italic><italic>Technical</italic><italic>Journal</italic>, 27, 623-656. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb00917.x <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/j.1538-7305.1948.tb00917.x</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb00917.x">https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb00917.x</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Shannon, C.E.</string-name>
            </person-group>
            <year>1948</year>
            <article-title>A Mathematical Theory of Communication</article-title>
            <source>Bell System Technical Journal</source>
            <volume>27</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/j.1538-7305.1948.tb00917.x</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Cover, T.M. and Thomas, J.A. (2006) Elements of Information Theory. 2nd Edition, Wiley Interscience, 14.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Cover, T.M.</string-name>
              <string-name>Thomas, J.A.</string-name>
              <string-name>Edition, W</string-name>
            </person-group>
            <year>2006</year>
            <article-title>Elements of Information Theory</article-title>
            <source>2nd Edition</source>
            <volume>14</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Rozanov, Y.A. (1969) Probability Theory: A Concise Course. Revised English Edition, Translated and Edited by R.A. Silverman, Dover, 117.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Rozanov, Y.A.</string-name>
              <string-name>Edition, T</string-name>
              <string-name>Silverman, D</string-name>
            </person-group>
            <year>1969</year>
            <article-title>Probability Theory: A Concise Course</article-title>
            <source>Revised English Edition</source>
            <volume>117</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="web">Viznyuk, S. (2015) Shannon’s Entropy Revisited. https://arxiv.org/pdf/1504.01407v1</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="web">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Viznyuk, S.</string-name>
            </person-group>
            <year>2015</year>
            <article-title>Shannon’s Entropy Revisited</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Thomas, G.B. and Calculus, Jr. (2014) Early Transcendentals. 13th edition, Pearson, 316-317.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Thomas, G.B.</string-name>
              <string-name>Calculus, J</string-name>
            </person-group>
            <year>2014</year>
            <article-title>Early Transcendentals</article-title>
            <source>13th edition</source>
            <volume>316</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Mohazzabi, P. and Jones, N.H. (2026) A Reexamination of Continuous Shannon Entropy. <italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Applied</italic><italic>Mathematics</italic><italic>and</italic><italic>Physics</italic>, 14, 1102-1105. https://doi.org/10.4236/jamp.2026.143051 <pub-id pub-id-type="doi">10.4236/jamp.2026.143051</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.4236/jamp.2026.143051">https://doi.org/10.4236/jamp.2026.143051</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Mohazzabi, P.</string-name>
              <string-name>Jones, N.H.</string-name>
            </person-group>
            <year>2026</year>
            <article-title>A Reexamination of Continuous Shannon Entropy</article-title>
            <source>Journal of Applied Mathematics and Physics</source>
            <volume>14</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.4236/jamp.2026.143051</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B8">
        <label>8.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Ihara, S. (1993) Information Theory for Continuous Systems. World Scientific, 13. https://doi.org/10.1142/1676 <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/1676</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1142/1676">https://doi.org/10.1142/1676</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Ihara, S.</string-name>
            </person-group>
            <year>1993</year>
            <article-title>Information Theory for Continuous Systems</article-title>
            <source>World Scientific</source>
            <volume>13</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/1676</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B9">
        <label>9.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="web">Marsh, C. (2013) Introduction to Continuous Entropy. https://www.crmarsh.com/pdf/Charles_Marsh_Continuous_Entropy.pdf</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="web">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Marsh, C.</string-name>
            </person-group>
            <year>2013</year>
            <article-title>Introduction to Continuous Entropy</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B10">
        <label>10.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Cover, T.M. and Thomas, J.A. (1991) Elements of Information Theory. Wiley, 224.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Cover, T.M.</string-name>
              <string-name>Thomas, J.A.</string-name>
            </person-group>
            <year>1991</year>
            <article-title>Elements of Information Theory</article-title>
            <source>Wiley</source>
            <volume>224</volume>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>