數學 / 微積分

含驗證與步驟的積分計算機

尋找含積分常數的原函數,或計算有限上下限之間的定積分。查看辨識出的規則與陰影面積圖。

含驗證與步驟的積分計算機: 輸入函數即可取得積分結果與方法說明,例如部分分式、三角恆等式或分部積分。計算定積分時,輸入積分上下限即可在圖表中查看陰影面積。每個答案都會先透過反向微分,並在數個點與您的函數比較來完成檢查,確認後才會顯示。 全程在瀏覽器中於本機執行,檔案不會上傳至伺服器。

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積分計算機本機處理

全程在瀏覽器中執行

請嘗試2x、3sin(x)、e^x、ln(x)、sqrt(x)、|x|或log_2(x)。函數名稱後請使用括號。

解析後的輸入
正在載入數學運算…

單一變數的實值運算式。最多512個字元。不支援無限上下限、奇異區間和一般分段運算式。

原函數與面積

不定積分描述一族F(x) + C,其中F′(x) = f(x)。在不連通的定義域區間上,常數可能不同。定積分是帶符號的面積;反轉積分上下限會使其符號反轉。

OpenStax《微積分》第1卷,第5章:https://openstax.org/books/calculus-volume-1/pages/5-introduction

方法與限制

規則引擎會對分母次數至多為四、且具有乾淨實因子的式子執行多項式長除法與部分分式分解。它會建立標準根式原函數、指數-三角函數公式、三角函數冪次降階,以及重複分部積分表。每個結果都會通過微分回代的數值驗證;數值根重建與取樣驗證並非證明。僅使用函式庫的推導仍只是大綱。

OpenStax《微積分》第2卷,第3章:https://openstax.org/books/calculus-volume-2/pages/3-introduction

Nerdamer 2.0.0:Apache-2.0;請保留授權條款與適用的聲明。文件:https://nerdamer.com/documentation

相關運算請使用科學計算機、繪圖計算機和二次方程式求解器。

使用方式

  1. 輸入被積函數、變數與角度單位。
  2. 選擇不定積分,或輸入有限上下限以計算定積分。
  3. 查看經驗證的原函數或數值結果、誤差估計與推導過程。

隱私與限制

計算會在您的瀏覽器中執行。表示式與上下限不會上傳。

相關工具

常見問題

「找不到閉形式」是什麼意思?

規則引擎與函式庫都沒有傳回通過驗證的原函數。這不代表原函數不存在。精確辨識器會另外辨識已知的非初等函數案例,例如exp(-x^2)、sin(x)/x、x^x、ln(cos(x))與1/ln(x)。有限定積分仍可用數值方式計算。

這些步驟是函式庫的推導過程嗎?

規則引擎的結果會顯示實際用來建立答案的除法、部分分式係數、代換、恆等式或分部積分表。僅由函式庫產生的結果會標示為概要;我們不會宣稱其中包含函式庫的內部推導過程。

可以使用無限上下限或跨過極點嗎?

目前不支援無限上下限與瑕積分。定義域檢查會拒絕包含極點或未經認證的區間。sin(x)/x的可去間斷點會明確填入其連續值,在0處為1。

數值誤差估計有多可靠?

自適應Simpson法會以1e-8的絕對容許誤差比較連續近似值。這項估計不是嚴格的誤差上界;高度振盪或很窄的特徵可能會被漏掉。當達到遞迴深度或評估次數上限時,計算會停止。

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