UTILS.
100% у браузері

Калькулятор визначеного інтеграла

Чисельно обчисліть визначений інтеграл f(x) від a до b складеним методом Сімпсона й отримайте точну первісну для многочленів.

Введіть f(x) і межі. Межі приймають числа, pi, e або inf / -inf.

Про цей інструмент

Калькулятор визначеного інтеграла — це безкоштовний браузерний інструмент з математичного аналізу, який обчислює знакову площу під кривою — визначений інтеграл f(x) від нижньої межі a до верхньої межі b. Він використовує складений метод Сімпсона, високоточний чисельний метод, що вписує параболи по парах підінтервалів: з h = (b − a)/n він обчислює (h/3)·[f(x₀) + f(xₙ) + 4·Σf(odd) + 2·Σf(even)]. Кількість поділів n (за замовчуванням 1000, парна) можна змінити для більшої точності.

Усі обчислення відбуваються локально у вашому браузері, тож нічого з введеного вами нікуди не передається. Ви можете вводити підінтегральну функцію з +, −, *, / і ^, дужками, константами pi та e й функціями на кшталт sin, cos, exp, ln і sqrt. Межі приймають звичайні числа або невеликі вирази на кшталт pi чи 2*e, а для невласних інтегралів можна ввести inf чи -inf, що інструмент опрацьовує, обрізаючи на великій скінченній межі й зазначаючи наближення.

Коли підінтегральна функція є многочленом (сума членів на кшталт c·xᵏ), калькулятор також виводить точну символьну первісну F(x) і перехресно перевіряє чисельну відповідь через F(b) − F(a) за основною теоремою аналізу. Наприклад, інтеграл x² від 0 до 1 точно дорівнює 1/3 ≈ 0.3333333, що збігається як з оцінкою Сімпсона, так і з первісною x³/3.

Поширені запитання

Який метод він використовує?
Складений метод Сімпсона з парною кількістю підінтервалів n. Він обчислює f у n+1 рівновіддалених точках і зважує їх 1, 4, 2, 4, …, 4, 1, даючи точність четвертого порядку — значно кращу за базову суму Рімана для тієї ж кількості точок.
Чи може він обчислювати невласні інтеграли до нескінченності?
Частково. Введіть inf чи -inf як межу, і інструмент обрізає область на великій скінченній межі та позначає результат як наближення. Це добре працює для підінтегральних функцій, що швидко спадають (як e^(-x)), але може бути неточним для повільно спадних.
Чи дає він точну відповідь?
Для многочленних підінтегральних функцій він виводить символьну первісну й повідомляє точне значення F(b) − F(a) поряд із чисельною оцінкою. Для інших функцій показується лише високоточна оцінка Сімпсона, оскільки первісної в замкненій формі може не існувати.
Чому дорівнює інтеграл x² від 0 до 1?
Точно 1/3 ≈ 0.3333333. Первісна — x³/3, тож F(1) − F(0) = 1/3 − 0 = 1/3, що збігається зі значенням за методом Сімпсона, яке повертає калькулятор.

Більше інструментів