UTILS.
100% trong trình duyệt
📊

Máy Tính Tổng Riemann

Xấp xỉ diện tích dưới f(x) trên [a,b] với quy tắc trái, phải, trung điểm hoặc hình thang và n khoảng con, kèm sai số so với tích phân chính xác.

Nhập f(x), khoảng, số khoảng con, và một quy tắc. Các cận chấp nhận số, pi hay e.

Về công cụ này

Máy Tính Tổng Riemann là một công cụ giải tích miễn phí, chạy hoàn toàn trên trình duyệt, xấp xỉ diện tích dưới một đường cong y = f(x) trên một khoảng [a, b] bằng cách chia nó thành n khoảng con bằng nhau có độ rộng Δx = (b − a)/n và cộng các diện tích hình chữ nhật hay hình thang. Nó tính cả bốn quy tắc chuẩn: tổng trái Σf(xᵢ)·Δx trên i = 0…n−1, tổng phải trên i = 1…n, tổng trung điểm dùng tâm của mỗi khoảng con, và quy tắc hình thang (Δx/2)·[f(x₀) + 2·Σf(xᵢ) + f(xₙ)].

Mọi thứ được tính cục bộ trong trình duyệt của bạn, nên không có gì bạn nhập được gửi đi đâu cả. Chọn khoảng, số khoảng con n, và quy tắc nào để làm nổi bật; công cụ vẽ các hình chữ nhật hay hình thang tương ứng trên đường cong trên một canvas để bạn thấy cách xấp xỉ phủ vùng đó. Nhập hàm dưới dấu tích phân với các toán tử thông thường, ^ cho lũy thừa, dấu ngoặc, các hằng số pi và e, và các hàm như sin, cos, exp, ln và sqrt.

Để cho thấy độ chính xác, máy tính cũng tính một giá trị tham chiếu độ phân giải cao bằng quy tắc Simpson tổng hợp và báo cáo sai số tuyệt đối và tương đối của phương pháp bạn chọn so với nó. Khi bạn tăng n, các hình chữ nhật ôm sát đường cong hơn và sai số co lại — các quy tắc trung điểm và hình thang hội tụ nhanh hơn nhiều so với các tổng trái hay phải. Với x² trên [0, 2] diện tích chính xác là 8/3 ≈ 2.6667, và quy tắc trung điểm với chỉ 10 khoảng con đã rất gần.

Câu hỏi thường gặp

Sự khác biệt giữa bốn quy tắc là gì?
Các tổng trái và phải dùng giá trị hàm tại mép trái hoặc mép phải của mỗi khoảng con làm chiều cao hình chữ nhật; quy tắc trung điểm dùng giá trị tại tâm; quy tắc hình thang lấy trung bình hai giá trị mép, tạo thành một hình thang. Trung điểm và hình thang thường chính xác hơn nhiều.
Sai số được đo như thế nào?
Công cụ tính một tích phân tham chiếu độ chính xác cao bằng quy tắc Simpson tổng hợp (2000 khoảng con) và so sánh phương pháp bạn chọn với nó, báo cáo sai số tuyệt đối |ước lượng − chính xác| và sai số tương đối theo phần trăm của giá trị chính xác.
Tăng n có tác dụng gì?
Nhiều khoảng con hơn làm mỗi hình chữ nhật hay hình thang hẹp hơn, nên đường bậc thang ôm sát đường cong hơn và sai số giảm. Các tổng trái và phải cải thiện đại khái như 1/n, còn trung điểm và hình thang cải thiện như 1/n², hội tụ nhanh hơn nhiều.
Tổng Riemann của x² trên [0, 2] là gì?
Diện tích chính xác là ∫₀² x² dx = 8/3 ≈ 2.6667. Với n = 10 tổng trái ước lượng thiếu và tổng phải ước lượng thừa, còn các quy tắc trung điểm và hình thang rơi rất gần 2.6667; n lớn hơn siết chặt cả bốn.

Công cụ khác