积分计算器

积分估算

选择一个内置函数,设置下限和上限,即可得到定积分的数值估算。计算器使用复合辛普森法,因此最适合函数在整个有限区间内都有定义且曲线较平滑的情况。

如何估算定积分

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    选择函数

    从函数按钮中选择 `e^x`、`sin(x)`、`cos(x)`、`x²`、`x³`、`√x`、`1/x` 或 `ln(x)`。

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    设置区间

    输入下限 `a` 和上限 `b`。对于 `√x` 和 `ln(x)`,区间应保持为正;对于 `1/x`,区间不能跨过 0。

  3. 3

    选择精度

    设置偶数个子区间。辛普森法按成对子区间计算,因此工具会自动把奇数值提升到下一个偶数。

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    读取估算值

    结果是从 `a` 到 `b` 的带符号面积,并提供可复制的摘要,便于作业、核对或快速分析。

这个计算器能做什么

这是一个用于定积分的数值计算器。它会在有限区间上估算所选函数的

∫_a^b f(x) dx

它不求解不定积分,不生成符号原函数,也不证明反常积分的收敛性。

支持的函数

函数 应使用的定义域 实用测试区间
e^x 任意实数 x [0, 1]
sin(x) 任意实数 x [0, π]
cos(x) 任意实数 x [0, π/2]
任意实数 x [0, 3]
任意实数 x [-1, 1]
√x x >= 0 [0, 4]
1/x 区间不能包含 0 [1, 2]
ln(x) x > 0 [1, e]

本工具中的辛普森法

复合辛普森法会把 [a, b] 分成偶数个等宽子区间,数量记为 n。当 h = (b-a)/nx_i = a + i h 时,估算式为:

∫_a^b f(x) dx ≈ h/3 [f(x_0) + 4f(x_1) + 2f(x_2) + ... + 4f(x_{n-1}) + f(x_n)]

计算器允许选择 2 到 100000 个子区间。如果输入奇数,它会使用下一个偶数,使辛普森权重正确排列。

如何理解结果

  • 带符号面积很重要。 x 轴下方的面积会从 x 轴上方的面积中扣除。
  • 调换上下限会改变符号。 交换 ab 后,估算值会乘以 -1
  • 增加子区间通常有助于平滑曲线。 它不能修复不连续点、垂直渐近线或定义域错误。
  • 定义域限制仍然有效。 √x 需要非负输入,ln(x) 需要正输入,1/x 不能在 0 处计算。

什么时候这还不够

如果需要精确原函数、不定积分、反常积分证明或严格误差界,请使用符号代数系统或完整的微积分解法。这个计算器适合在支持的函数范围内快速获得数值估算。

常见问题

不是。这是复合辛普森法得到的数值估算。对于平滑函数,增加子区间数量通常会提高估算效果。

此版本使用工具中显示的函数按钮:e^xsin(x)cos(x)√x1/xln(x)

辛普森法会在成对的子区间上拟合抛物线弧。如果输入奇数,计算器会向上取到下一个偶数。

区间可能超出了函数定义域,例如 √x 小于 0、ln(x) 等于或小于 0,或者 1/x 跨过 0。请调整边界后再试。

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