UTILS.
100% in de browser
📊

Riemann-som-calculator

Benader de oppervlakte onder f(x) op [a,b] met linker-, rechter-, midden- of trapeziumregels en n deelintervallen, met de fout t.o.v. de exacte integraal.

Voer f(x), het interval, deelintervallen en een regel in. Grenzen accepteren getallen, pi of e.

Over deze tool

De Riemann-som-calculator is een gratis calculus-tool in de browser die de oppervlakte onder een curve y = f(x) op een interval [a, b] benadert door het te verdelen in n gelijke deelintervallen van breedte Δx = (b − a)/n en de oppervlakten van rechthoeken of trapezia op te tellen. Hij berekent alle vier standaardregels: de linkersom Σf(xᵢ)·Δx over i = 0…n−1, de rechtersom over i = 1…n, de middensom die het centrum van elk deelinterval gebruikt, en de trapeziumregel (Δx/2)·[f(x₀) + 2·Σf(xᵢ) + f(xₙ)].

Alles wordt lokaal in je browser berekend, dus niets wat je invoert wordt ergens verzonden. Kies het interval, het aantal deelintervallen n, en welke regel je wilt uitlichten; de tool tekent de bijbehorende rechthoeken of trapezia over de curve op een canvas zodat je kunt zien hoe de benadering het gebied bedekt. Typ de integrand met de gebruikelijke operatoren, ^ voor machten, haakjes, de constanten pi en e, en functies zoals sin, cos, exp, ln en sqrt.

Om de nauwkeurigheid te tonen, berekent de calculator ook een referentiewaarde met hoge resolutie via de samengestelde regel van Simpson en rapporteert de absolute en relatieve fout van je gekozen methode daartegen. Naarmate je n verhoogt, sluiten de rechthoeken nauwer aan bij de curve en krimpt de fout — de midden- en trapeziumregels convergeren veel sneller dan de linker- of rechtersommen. Voor x² op [0, 2] is de exacte oppervlakte 8/3 ≈ 2,6667, en de middenregel met slechts 10 deelintervallen zit al erg dichtbij.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen de vier regels?
Linker- en rechtersommen gebruiken de functiewaarde aan de linker- of rechterrand van elk deelinterval als rechthoekhoogte; de middenregel gebruikt de waarde in het centrum; de trapeziumregel middelt de twee randwaarden en vormt een trapezium. Midden en trapezium zijn meestal veel nauwkeuriger.
Hoe wordt de fout gemeten?
De tool berekent een zeer nauwkeurige referentie-integraal met de samengestelde regel van Simpson (2000 deelintervallen) en vergelijkt je gekozen methode daarmee, waarbij hij de absolute fout |schatting − exact| en de relatieve fout als percentage van de exacte waarde rapporteert.
Wat doet het verhogen van n?
Meer deelintervallen maken elke rechthoek of trapezium smaller, zodat de trapladder de curve nauwer volgt en de fout afneemt. Linker- en rechtersommen verbeteren ruwweg als 1/n, terwijl midden en trapezium verbeteren als 1/n², wat veel sneller convergeert.
Wat is de Riemann-som van x² op [0, 2]?
De exacte oppervlakte is ∫₀² x² dx = 8/3 ≈ 2,6667. Met n = 10 onderschat de linkersom en overschat de rechtersom, terwijl de midden- en trapeziumregels erg dicht bij 2,6667 uitkomen; een grotere n verscherpt alle vier.

Meer tools