UTILS.
100% w przeglądarce

Kalkulator całki oznaczonej

Numerycznie oblicz całkę oznaczoną f(x) od a do b złożoną regułą Simpsona i uzyskaj dokładną funkcję pierwotną dla wielomianów.

Wpisz f(x) i granice. Granice przyjmują liczby, pi, e lub inf / -inf.

O tym narzędziu

Kalkulator całki oznaczonej to darmowe narzędzie do rachunku całkowego działające w przeglądarce, które oblicza pole ze znakiem pod krzywą — całkę oznaczoną f(x) od dolnej granicy a do górnej granicy b. Używa złożonej reguły Simpsona, wysoce dokładnej metody numerycznej dopasowującej parabole na parach podprzedziałów: przy h = (b − a)/n oblicza (h/3)·[f(x₀) + f(xₙ) + 4·Σf(nieparzyste) + 2·Σf(parzyste)]. Liczba podziałów n (domyślnie 1000, utrzymywana parzysta) jest regulowana dla większej precyzji.

Wszystkie obliczenia odbywają się lokalnie w Twojej przeglądarce, więc nic z tego, co wpisujesz, nie jest nigdzie przesyłane. Funkcję podcałkową możesz wpisać z użyciem +, −, *, / i ^, nawiasów, stałych pi i e oraz funkcji takich jak sin, cos, exp, ln i sqrt. Granice przyjmują zwykłe liczby lub proste wyrażenia takie jak pi czy 2*e, a możesz też wpisać inf lub -inf dla całek niewłaściwych, które narzędzie obsługuje, obcinając w dużej skończonej granicy i sygnalizując przybliżenie.

Gdy funkcja podcałkowa jest wielomianem (sumą wyrazów takich jak c·xᵏ), kalkulator wyprowadza również dokładną symboliczną funkcję pierwotną F(x) i weryfikuje wynik numeryczny względem F(b) − F(a) za pomocą podstawowego twierdzenia rachunku całkowego. Na przykład całka z x² od 0 do 1 wynosi dokładnie 1/3 ≈ 0,3333333, co zgadza się zarówno z oszacowaniem Simpsona, jak i z funkcją pierwotną x³/3.

Najczęściej zadawane pytania

Jakiej metody używa?
Złożonej reguły Simpsona z parzystą liczbą podprzedziałów n. Próbkuje f w n+1 równo odległych punktach i waży je 1, 4, 2, 4, …, 4, 1, dając dokładność czwartego rzędu — znacznie lepszą niż podstawowa suma Riemanna dla tej samej liczby punktów.
Czy potrafi liczyć całki niewłaściwe do nieskończoności?
Częściowo. Wpisz inf lub -inf jako granicę, a narzędzie obcina obszar w dużej skończonej granicy i oznacza wynik jako przybliżenie. Działa to dobrze dla funkcji podcałkowych szybko zanikających (jak e^(-x)), ale może być niedokładne dla wolno zanikających.
Czy podaje dokładny wynik?
Dla wielomianowych funkcji podcałkowych wyprowadza symboliczną funkcję pierwotną i podaje dokładną wartość F(b) − F(a) obok oszacowania numerycznego. Dla innych funkcji pokazywane jest tylko wysoce dokładne oszacowanie Simpsona, ponieważ zamknięta postać funkcji pierwotnej może nie istnieć.
Ile wynosi całka z x² od 0 do 1?
Dokładnie 1/3 ≈ 0,3333333. Funkcja pierwotna to x³/3, więc F(1) − F(0) = 1/3 − 0 = 1/3, co zgadza się z wartością reguły Simpsona zwracaną przez kalkulator.

Więcej narzędzi