적분 계산기

적분 추정

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

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    함수 선택

    함수 버튼에서 `e^x`, `sin(x)`, `cos(x)`, `x²`, `x³`, `√x`, `1/x`, `ln(x)` 중 하나를 선택하세요.

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    구간 설정

    하한 `a`와 상한 `b`를 입력하세요. `√x`와 `ln(x)`는 양의 구간을 사용하고, `1/x`는 0을 지나지 않게 하세요.

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    정밀도 선택

    부분구간 수는 짝수로 설정하세요. 심프슨 공식은 쌍으로 작동하므로 홀수를 입력하면 도구가 다음 짝수로 자동 조정합니다.

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    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]
모든 실수 x [0, 3]
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. ab를 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), , , √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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