적분 계산기
내장 함수 중 하나를 선택하고 하한과 상한을 설정하면 정적분의 수치 근삿값을 얻을 수 있습니다. 이 계산기는 복합 심프슨 공식을 사용하므로, 함수가 전체 구간에서 정의되는 유한 구간의 매끄러운 함수에 가장 적합합니다.
정적분을 근사하는 방법
-
1
함수 선택
함수 버튼에서 `e^x`, `sin(x)`, `cos(x)`, `x²`, `x³`, `√x`, `1/x`, `ln(x)` 중 하나를 선택하세요.
-
2
구간 설정
하한 `a`와 상한 `b`를 입력하세요. `√x`와 `ln(x)`는 양의 구간을 사용하고, `1/x`는 0을 지나지 않게 하세요.
-
3
정밀도 선택
부분구간 수는 짝수로 설정하세요. 심프슨 공식은 쌍으로 작동하므로 홀수를 입력하면 도구가 다음 짝수로 자동 조정합니다.
-
4
근삿값 확인
결과는 `a`부터 `b`까지의 부호 있는 면적이며, 숙제나 검산, 빠른 분석에 복사할 수 있는 요약도 함께 제공합니다.
이 계산기가 하는 일
이 도구는 정적분을 위한 수치 계산기입니다. 선택한 함수에 대해 유한 구간에서
∫_a^b f(x) dx
를 근사합니다. 부정적분을 풀거나, 기호 원시함수를 만들거나, 이상적분의 수렴을 증명하지는 않습니다.
지원 함수
| 함수 | 사용할 수 있는 정의역 | 유용한 테스트 구간 |
|---|---|---|
e^x |
모든 실수 x |
[0, 1] |
sin(x) |
모든 실수 x |
[0, π] |
cos(x) |
모든 실수 x |
[0, π/2] |
x² |
모든 실수 x |
[0, 3] |
x³ |
모든 실수 x |
[-1, 1] |
√x |
x >= 0 |
[0, 4] |
1/x |
구간에 0이 포함되면 안 됨 |
[1, 2] |
ln(x) |
x > 0 |
[1, e] |
이 도구의 심프슨 공식
복합 심프슨 공식은 [a, b]를 폭이 같은 짝수 개 n개의 부분구간으로 나눕니다. h = (b-a)/n, x_i = a + i h일 때 근사는 다음과 같습니다.
∫_a^b f(x) dx ≈ h/3 [f(x_0) + 4f(x_1) + 2f(x_2) + ... + 4f(x_{n-1}) + f(x_n)]
계산기는 2부터 100000까지의 부분구간 수를 허용합니다. 홀수를 입력하면 심프슨 가중치가 올바르게 맞도록 다음 짝수를 사용합니다.
결과 읽는 법
- 부호 있는 면적입니다. x축 아래의 면적은 x축 위의 면적에서 차감됩니다.
- 한계를 바꾸면 부호가 바뀝니다.
a와b를 바꾸면 근삿값에-1이 곱해집니다. - 매끄러운 곡선에서는 부분구간을 늘리면 보통 도움이 됩니다. 하지만 불연속, 수직 점근선, 정의역 오류를 해결하지는 못합니다.
- 정의역 제한은 그대로 적용됩니다.
√x는 음수가 아닌 입력,ln(x)는 양수 입력이 필요하며,1/x는 0에서 평가할 수 없습니다.
이 방법만으로 부족한 경우
정확한 원시함수, 부정적분, 이상적분의 증명, 엄밀한 오차 한계가 필요하면 기호대수 시스템이나 정식 미적분 풀이를 사용하세요. 이 계산기는 지원 함수에 대해 빠른 수치 근사가 필요할 때 쓰는 도구입니다.
자주 묻는 질문
아니요. 복합 심프슨 공식으로 얻은 수치 근삿값입니다. 매끄러운 함수에서는 부분구간 수를 늘리면 보통 근사가 좋아집니다.
이 버전은 도구에 표시된 함수 버튼을 사용합니다: e^x, sin(x), cos(x), x², x³, √x, 1/x, ln(x).
심프슨 공식은 두 부분구간마다 포물선 호를 맞춥니다. 홀수를 입력하면 계산기가 다음 짝수로 올림합니다.
구간이 함수의 정의역을 벗어났을 수 있습니다. 예를 들어 √x가 0보다 작거나, ln(x)가 0 이하이거나, 1/x가 0을 지나는 경우입니다. 경계를 조정한 뒤 다시 시도하세요.
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