UTILS.
100% в браузере

Калькулятор определённого интеграла

Численно вычисляет определённый интеграл f(x) от a до b по составной формуле Симпсона и даёт точную первообразную для многочленов.

Введите f(x) и пределы. Пределы принимают числа, pi, e или inf / -inf.

Об этом инструменте

Калькулятор определённого интеграла — это бесплатный браузерный инструмент исчисления, который вычисляет знаковую площадь под кривой — определённый интеграл f(x) от нижнего предела a до верхнего предела b. Он использует составную формулу Симпсона — высокоточный численный метод, аппроксимирующий пары подынтервалов параболами: при h = (b − a)/n он вычисляет (h/3)·[f(x₀) + f(xₙ) + 4·Σf(нечётные) + 2·Σf(чётные)]. Число разбиений n (по умолчанию 1000, всегда чётное) настраивается для большей точности.

Все вычисления происходят локально в вашем браузере, поэтому ничего из введённого никуда не передаётся. Можно вводить подынтегральное выражение с +, −, *, / и ^, скобками, константами pi и e и функциями вроде sin, cos, exp, ln и sqrt. Пределы принимают обычные числа или небольшие выражения вроде pi или 2*e, а также можно вводить inf или -inf для несобственных интегралов, которые инструмент обрабатывает усечением на большом конечном пределе с указанием приближения.

Когда подынтегральное выражение — многочлен (сумма членов вида c·xᵏ), калькулятор также выводит точную символьную первообразную F(x) и сверяет численный ответ с F(b) − F(a) по основной теореме исчисления. Например, интеграл x² от 0 до 1 равен точно 1/3 ≈ 0.3333333, что совпадает и с оценкой Симпсона, и с первообразной x³/3.

Часто задаваемые вопросы

Какой метод он использует?
Составную формулу Симпсона с чётным числом подынтервалов n. Он выбирает f в n+1 равноотстоящих точках и взвешивает их 1, 4, 2, 4, …, 4, 1, давая точность четвёртого порядка — намного лучше базовой суммы Римана при том же числе точек.
Может ли он считать несобственные интегралы до бесконечности?
Частично. Введите inf или -inf как предел, и инструмент усечёт область на большом конечном пределе и пометит результат как приближение. Это хорошо работает для быстро убывающих подынтегральных выражений (вроде e^(-x)), но может быть неточным для медленно убывающих.
Даёт ли он точный ответ?
Для многочленных подынтегральных выражений он выводит символьную первообразную и сообщает точное значение F(b) − F(a) наряду с численной оценкой. Для других функций показывается только высокоточная оценка Симпсона, поскольку первообразной в замкнутой форме может не существовать.
Чему равен интеграл x² от 0 до 1?
Точно 1/3 ≈ 0.3333333. Первообразная — x³/3, так что F(1) − F(0) = 1/3 − 0 = 1/3, что совпадает со значением формулы Симпсона, возвращаемым калькулятором.

Больше инструментов