UTILS.
100% у браузері
📊

Калькулятор сум Рімана

Наблизьте площу під f(x) на [a,b] лівими, правими, серединними чи трапецієвидними правилами з n підінтервалами, з похибкою відносно точного інтеграла.

Введіть f(x), інтервал, підінтервали й правило. Межі приймають числа, pi чи e.

Про цей інструмент

Калькулятор сум Рімана — це безкоштовний браузерний інструмент з математичного аналізу, що наближає площу під кривою y = f(x) на інтервалі [a, b], поділяючи його на n рівних підінтервалів ширини Δx = (b − a)/n і підсумовуючи площі прямокутників чи трапецій. Він обчислює всі чотири стандартні правила: ліву суму Σf(xᵢ)·Δx по i = 0…n−1, праву суму по i = 1…n, серединну суму за центром кожного підінтервалу й трапецієвидне правило (Δx/2)·[f(x₀) + 2·Σf(xᵢ) + f(xₙ)].

Усе обчислюється локально у вашому браузері, тож нічого з введеного вами нікуди не надсилається. Оберіть інтервал, кількість підінтервалів n і правило для виділення; інструмент креслить відповідні прямокутники чи трапеції над кривою на полотні, щоб ви бачили, як наближення покриває область. Вводьте підінтегральну функцію зі звичайними операторами, ^ для степенів, дужками, константами pi та e й функціями на кшталт sin, cos, exp, ln і sqrt.

Щоб показати точність, калькулятор також обчислює високороздільне еталонне значення складеним методом Сімпсона й повідомляє абсолютну й відносну похибку обраного методу відносно нього. Зі збільшенням n прямокутники щільніше прилягають до кривої, і похибка зменшується — серединне й трапецієвидне правила збігаються значно швидше за ліві чи праві суми. Для x² на [0, 2] точна площа становить 8/3 ≈ 2.6667, і серединне правило лише з 10 підінтервалами вже дуже близьке.

Поширені запитання

Яка різниця між чотирма правилами?
Ліві й праві суми беруть значення функції на лівому чи правому краю кожного підінтервалу як висоту прямокутника; серединне правило бере значення в центрі; трапецієвидне правило усереднює два крайових значення, утворюючи трапецію. Серединне й трапецієвидне зазвичай значно точніші.
Як вимірюється похибка?
Інструмент обчислює високоточний еталонний інтеграл складеним методом Сімпсона (2000 підінтервалів) і порівнює з ним обраний метод, повідомляючи абсолютну похибку |оцінка − точне| і відносну похибку у відсотках від точного значення.
Що робить збільшення n?
Більше підінтервалів робить кожен прямокутник чи трапецію вужчими, тож «сходинки» щільніше прилягають до кривої, і похибка зменшується. Ліві й праві суми покращуються приблизно як 1/n, тоді як серединне й трапецієвидне — як 1/n², збігаючись значно швидше.
Чому дорівнює сума Рімана x² на [0, 2]?
Точна площа — ∫₀² x² dx = 8/3 ≈ 2.6667. При n = 10 ліва сума занижує, а права завищує, тоді як серединне й трапецієвидне правила виходять дуже близько до 2.6667; більше n стискає всі чотири.

Більше інструментів