UTILS.
100% w przeglądarce
📊

Kalkulator sumy Riemanna

Przybliż pole pod f(x) na [a,b] regułą lewą, prawą, punktu środkowego lub trapezów z n podprzedziałami, wraz z błędem względem dokładnej całki.

Wpisz f(x), przedział, podprzedziały i regułę. Granice przyjmują liczby, pi lub e.

O tym narzędziu

Kalkulator sumy Riemanna to darmowe narzędzie do rachunku całkowego działające w przeglądarce, które przybliża pole pod krzywą y = f(x) na przedziale [a, b], dzieląc go na n równych podprzedziałów o szerokości Δx = (b − a)/n i sumując pola prostokątów lub trapezów. Oblicza wszystkie cztery standardowe reguły: sumę lewą Σf(xᵢ)·Δx dla i = 0…n−1, sumę prawą dla i = 1…n, sumę punktu środkowego wykorzystującą środek każdego podprzedziału oraz regułę trapezów (Δx/2)·[f(x₀) + 2·Σf(xᵢ) + f(xₙ)].

Wszystko jest obliczane lokalnie w Twojej przeglądarce, więc nic z tego, co wpisujesz, nie jest nigdzie wysyłane. Wybierz przedział, liczbę podprzedziałów n i regułę do wyróżnienia; narzędzie rysuje odpowiadające prostokąty lub trapezy na krzywej na płótnie, abyś mógł zobaczyć, jak przybliżenie pokrywa obszar. Wpisz funkcję podcałkową ze zwykłymi operatorami, ^ dla potęg, nawiasami, stałymi pi i e oraz funkcjami takimi jak sin, cos, exp, ln i sqrt.

Aby pokazać dokładność, kalkulator oblicza również wysokorozdzielczą wartość odniesienia złożoną regułą Simpsona i podaje błąd bezwzględny i względny wybranej metody względem niej. Gdy zwiększasz n, prostokąty ciaśniej przylegają do krzywej, a błąd maleje — reguły punktu środkowego i trapezów zbiegają znacznie szybciej niż sumy lewe czy prawe. Dla x² na [0, 2] dokładne pole wynosi 8/3 ≈ 2,6667, a reguła punktu środkowego z zaledwie 10 podprzedziałami jest już bardzo bliska.

Najczęściej zadawane pytania

Jaka jest różnica między czterema regułami?
Sumy lewa i prawa używają wartości funkcji na lewej lub prawej krawędzi każdego podprzedziału jako wysokości prostokąta; reguła punktu środkowego używa wartości w środku; reguła trapezów uśrednia dwie wartości brzegowe, tworząc trapez. Punkt środkowy i trapez są zwykle znacznie dokładniejsze.
Jak mierzony jest błąd?
Narzędzie oblicza wysoce dokładną całkę odniesienia złożoną regułą Simpsona (2000 podprzedziałów) i porównuje z nią wybraną metodę, podając błąd bezwzględny |oszacowanie − dokładna| oraz błąd względny jako procent dokładnej wartości.
Co daje zwiększanie n?
Więcej podprzedziałów sprawia, że każdy prostokąt lub trapez jest węższy, więc schodki ciaśniej przylegają do krzywej, a błąd maleje. Sumy lewa i prawa poprawiają się mniej więcej jak 1/n, a punkt środkowy i trapez jak 1/n², zbiegając znacznie szybciej.
Ile wynosi suma Riemanna x² na [0, 2]?
Dokładne pole to ∫₀² x² dx = 8/3 ≈ 2,6667. Przy n = 10 suma lewa zaniża, a suma prawa zawyża, podczas gdy reguły punktu środkowego i trapezów lądują bardzo blisko 2,6667; większe n zacieśnia wszystkie cztery.

Więcej narzędzi