Интегральные суммы Римана

Введите функцию, отрезок и число частей разбиения — калькулятор посчитает все обычные интегральные суммы сразу: методы левых, правых и средних прямоугольников, трапеций и Симпсона. Точный интеграл и погрешность выбранного метода показывают, насколько хорошо приближение.

Используйте x, числа, + - * / ^, скобки, pi, e и функции sin, cos, tan, exp, ln, log, sqrt, abs со скобками, например sin(x). Дробная часть в формуле — через точку.
Пределы — числа (можно 0,5) или выражения вроде pi/2.
Целое число от 1 до 100 000. Для метода Симпсона n должно быть чётным.
Сумма выбранным методом2,625
Шаг Δx = (b − a)/n
0,5
Левые прямоугольники
1,75
Правые прямоугольники
3,75
Средние прямоугольники
2,625
Метод трапеций
2,75
Метод Симпсона
2,666666667
Интеграл (численно, с высокой точностью)
2,666666667
Погрешность выбранного метода
-0,04166666667
Точки выбранного метода
x₀ = 0,25 f = 0,0625 x₁ = 0,75 f = 0,5625 x₂ = 1,25 f = 1,5625 x₃ = 1,75 f = 3,0625

Работает в браузере: всё, что вы вводите, никуда не отправляется.

Как пользоваться

  1. Введите f(x), например x^2.
  2. Укажите отрезок [a, b] и число частей n.
  3. Выберите нужный метод; остальные тоже показаны, а для сравнения — точный интеграл. При n до 40 выписываются точки и значения функции.

Формулы

При Δx = (b − a)/n и xᵢ = a + iΔx:

  • левые: Δx · [f(x₀) + f(x₁) + … + f(xₙ₋₁)];
  • правые: Δx · [f(x₁) + … + f(xₙ)];
  • средние: Δx · Σ f((xᵢ + xᵢ₊₁)/2);
  • трапеции: Δx/2 · [f(x₀) + 2f(x₁) + … + 2f(xₙ₋₁) + f(xₙ)];
  • Симпсон (n чётное): Δx/3 · [f(x₀) + 4f(x₁) + 2f(x₂) + … + 4f(xₙ₋₁) + f(xₙ)].

Точное значение считается отдельно адаптивным методом Симпсона примерно до десяти знаков.

Пример

f(x) = x² на [0; 2] при n = 4: Δx = 0,5, значения f в точках 0; 0,5; 1; 1,5; 2 равны 0; 0,25; 1; 2,25; 4.

  • Левые: 0,5 · (0 + 0,25 + 1 + 2,25) = 1,75.
  • Правые: 0,5 · (0,25 + 1 + 2,25 + 4) = 3,75.
  • Средние: 0,5 · (0,0625 + 0,5625 + 1,5625 + 3,0625) = 2,625.
  • Трапеции: (1,75 + 3,75)/2 = 2,75.
  • Симпсон: 0,5/3 · (0 + 1 + 2 + 9 + 4) = 2,666666667.

Интеграл равен 8/3 = 2,666666667, так что погрешность средних прямоугольников −0,04166666667, а метод Симпсона, как и положено для квадратичной функции, точен.

Советы и частые ошибки

  • n — число прямоугольников, а не точек: у n отрезков n + 1 концов.
  • При удвоении n погрешность средних и трапеций для гладких функций падает примерно в 4 раза, а Симпсона — в 16.
  • Если f где-то на [a, b] не конечна, например 1/x на отрезке через 0, суммы теряют смысл, и калькулятор укажет эту точку.

Частые вопросы

Что такое интегральная сумма Римана?

Приближение площади под графиком прямоугольниками. Отрезок [a, b] делится на n частей шириной Δx, в каждой берётся высота f(xᵢ), и площади f(xᵢ)·Δx складываются. При росте n сумма стремится к определённому интегралу.

Какой метод точнее?

Для гладких функций погрешности средних прямоугольников и трапеций убывают как 1/n², причём у средних она примерно вдвое меньше и противоположного знака. У метода Симпсона — как 1/n⁴, и для многочленов до третьей степени он точен.

Когда левые прямоугольники дают завышенный результат?

Для убывающей функции левый конец — самая высокая точка каждой части, поэтому левая сумма больше интеграла, а правая — меньше. Для возрастающей — наоборот.

Метод трапеций — это среднее левой и правой сумм?

Да. При равных отрезках T = (L + R)/2 — это видно и в результатах.

Ещё в разделе «Математика»

Все инструменты раздела: Математика ·Обновлено 4 ноября 2026 г.

Настройки конфиденциальности

Google Analytics показывает нам, какими инструментами пользуются и работают ли они. Он может ставить cookie. Ваш выбор сохраняется в этом браузере.