UTILS.
‎100%‎ داخل المتصفح

حاسبة التكامل المحدد

قيّم عددياً التكامل المحدد لـ f(x) من a إلى b بقاعدة سيمبسون المركّبة، واحصل على مشتقة عكسية دقيقة لكثيرات الحدود.

أدخل f(x) والحدود. تقبل الحدود أرقاماً أو pi أو e أو inf / -inf.

حول هذه الأداة

حاسبة التكامل المحدد أداة تفاضل وتكامل مجانية تعمل داخل المتصفح تحسب المساحة الموقّعة تحت منحنى — أي التكامل المحدد لـ f(x) من حد أدنى a إلى حد أعلى b. تستخدم قاعدة سيمبسون المركّبة، وهي طريقة عددية عالية الدقة تلائم قطوعاً مكافئة عبر أزواج من الفترات الجزئية: مع h = (b − a)/n تحسب (h/3)·[f(x₀) + f(xₙ) + 4·Σf(odd) + 2·Σf(even)]. عدد التقسيمات الجزئية n (الافتراضي 1000، يُبقى زوجياً) قابل للتعديل لمزيد من الدقة.

تحدث كل العمليات الحسابية محلياً في متصفحك، فلا يُرسل أي شيء تدخله إلى أي مكان. يمكنك كتابة المُكامَل بـ +، −، *، / و ^، والأقواس، والثابتين pi و e، ودوال مثل sin و cos و exp و ln و sqrt. تقبل الحدود أرقاماً بسيطة أو تعبيرات صغيرة مثل pi أو 2*e، ويمكنك إدخال inf أو -inf للتكاملات المعتلّة، والتي تعالجها الأداة بالاقتطاع عند حد منتهٍ كبير مع الإشارة إلى التقريب.

عندما يكون المُكامَل كثير حدود (مجموع حدود مثل c·xᵏ)، تشتق الحاسبة أيضاً مشتقة عكسية رمزية دقيقة F(x) وتتحقّق من الإجابة العددية مقابل F(b) − F(a) عبر النظرية الأساسية للتفاضل والتكامل. على سبيل المثال، تكامل x² من 0 إلى 1 يساوي تماماً 1/3 ≈ 0.3333333، مطابقاً كلاً من تقدير سيمبسون والمشتقة العكسية x³/3.

الأسئلة الشائعة

ما الطريقة التي تستخدمها؟
قاعدة سيمبسون المركّبة بعدد زوجي من الفترات الجزئية n. تأخذ عينات من f عند n+1 نقطة متساوية التباعد وترجّحها بـ 1، 4، 2، 4، …، 4، 1، ما يمنح دقة من الرتبة الرابعة — أفضل بكثير من مجموع ريمان الأساسي لنفس عدد النقاط.
هل يمكنها إجراء تكاملات معتلّة إلى ما لا نهاية؟
جزئياً. أدخل inf أو -inf كحد وتقتطع الأداة المنطقة عند حد منتهٍ كبير وتُعلّم النتيجة كتقريب. يعمل هذا جيداً مع المُكامَلات التي تتلاشى بسرعة (مثل e^(-x)) لكنه قد يكون غير دقيق مع المُكامَلات بطيئة التلاشي.
هل تعطي إجابة دقيقة؟
بالنسبة للمُكامَلات كثيرة الحدود تشتق مشتقة عكسية رمزية وتُبلغ عن القيمة الدقيقة F(b) − F(a) إلى جانب التقدير العددي. أما بالنسبة للدوال الأخرى فيُعرض فقط تقدير سيمبسون عالي الدقة، إذ قد لا توجد مشتقة عكسية بصيغة مغلقة.
ما تكامل x² من 0 إلى 1؟
يساوي تماماً 1/3 ≈ 0.3333333. المشتقة العكسية هي x³/3، لذا F(1) − F(0) = 1/3 − 0 = 1/3، وهو ما يطابق قيمة قاعدة سيمبسون التي تعيدها الحاسبة.

المزيد من الأدوات