数学 / 微积分

带验证和步骤的积分计算器

查找带积分常数的原函数,或计算有限上下限之间的定积分。查看识别出的规则和阴影面积图。

带验证和步骤的积分计算器: 输入函数即可获取积分结果和方法说明,例如部分分式、三角恒等式或分部积分。对于定积分,输入积分上下限即可在图表中查看阴影面积。每个答案都会先通过求导还原,并在多个点上与输入函数进行比较验证,之后才会显示。 完全在浏览器中本地运行,文件不会上传到服务器。

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请尝试2x、3sin(x)、e^x、ln(x)、sqrt(x)、|x|或log_2(x)。函数名称后请使用括号。

解析后的输入
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单变量实值表达式,最多512个字符。不支持无穷上下限、奇异区间和一般分段表达式。

原函数与面积

不定积分描述的是一族函数F(x)+C,其中F′(x)=f(x)。在不连通的定义域区间上,常数可能不同。定积分表示带符号的面积;交换积分上下限会改变其符号。

OpenStax《微积分》第2卷第5章:https://openstax.org/books/calculus-volume-1/pages/5-introduction

方法与限制

规则引擎会对最高次数不超过四次的分母进行多项式长除法和部分分式分解,前提是分母能分解为整洁的实因式。它会构造标准根式原函数、指数—三角函数公式、三角函数幂降阶公式,以及重复分部积分表。每个结果都会通过反向求导数值验证;数值重建根和采样验证不构成证明。仅依赖库的求解仍为概要。

OpenStax《微积分》第2卷第3章:https://openstax.org/books/calculus-volume-2/pages/3-introduction

Nerdamer 2.0.0:Apache-2.0;请保留许可证及适用的声明。文档:https://nerdamer.com/documentation

如需进行相关计算,请使用科学计算器、绘图计算器和二次方程求解器。

使用方法

  1. 输入被积函数、变量和角度单位。
  2. 选择不定积分,或为定积分输入有限上下限。
  3. 查看经过验证的原函数或数值结果、误差估计和推导过程。

隐私与限制

计算在你的浏览器中运行。表达式和上下限不会上传。

相关工具

常见问题

“未找到闭式”是什么意思?

规则引擎和函数库都没有返回通过验证的原函数。这并不能证明原函数不存在。精确识别器会单独识别已知的非初等情形,例如exp(-x^2)、sin(x)/x、x^x、ln(cos(x))和1/ln(x)。有限定积分仍然可以通过数值方法计算。

这些步骤是函数库的推导过程吗?

规则引擎的结果会显示用于构造答案的实际除法、部分分式系数、换元、恒等式或分部积分表。仅由函数库生成的结果会标记为概要;我们不声称其中包含函数库的内部推导过程。

可以使用无穷上下限或跨过极点吗?

不支持无穷上下限和反常积分。定义域检查会拒绝包含极点且未经认证的区间。sin(x)/x中的可去空点会明确填入其在零点处的连续值1。

数值误差估计有多可靠?

自适应辛普森法会以1e-8的绝对容差比较连续近似值。该估计不是严格的误差界;高度振荡或很窄的特征可能会被遗漏。达到递归深度或计算次数上限后,计算会停止。

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