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🧮 数学 · Integral Approximation Calculator

∫ 積分近似計算機

定積分 ∫f(x)dx をリーマン和(左・右・中点)、台形公式、シンプソン公式(1/3・3/8)で高精度に近似。式入力・区間・分割数に対応し、公式比較と厳密値との誤差表示付きの積分近似ツールです。

監修: 山本 拓也

更新日:

計算機

入力

∫ₐᵇ f(x) dx を数値的に近似します。変数は x。sin, cos, exp, ln, sqrt, abs, pi, e と ^ * / + - ( ) が使えます。

入力

使う近似公式を選びます。シンプソン 1/3 は n が偶数、3/8 は n が 3 の倍数である必要があります。

シンプソンの公式(1/3)

近似値
0.333333333333
区間
[0, 1]
h = (b−a)/n
0.25
n
4
公式
Sₙ = (h/3)[f(x₀)+4f(x₁)+2f(x₂)+…+f(xₙ)]
誤差のオーダー
O(h⁴) = O(1/n⁴)
補足
各小区間を放物線で近似
厳密値(参考)
0.333333333333
絶対誤差
0
相対誤差
0%

分割点(一部)

x0
x=0, f=0
x1
x=0.25, f=0.0625
x2
x=0.5, f=0.25
x3
x=0.75, f=0.5625
x4
x=1, f=1

📐 計算式

h = (b−a)/n
左: L = h Σ f(xᵢ) (i=0…n−1)
右: R = h Σ f(xᵢ) (i=1…n)
中点: M = h Σ f(xᵢ+h/2)
台形: T = (h/2)[f(a)+2Σf(xᵢ)+f(b)]
シンプソン1/3: S = (h/3)[f(a)+4f₁+2f₂+…+f(b)] (n偶数)
シンプソン3/8: (3h/8)[…] (nが3の倍数)

💡 計算例

1: ∫₀¹ x² dx(n=4, シンプソン)

  • f: x^2
  • a: 0
  • b: 1
  • n: 4

結果: 1/3(厳密)に近い近似

偶数分割で放物線近似

2: ∫₀^π sin(x) dx

  • f: sin(x)
  • a: 0
  • b: pi
  • n: 8

結果: 厳密値 2

−cos(π)+cos(0)=2

3: ∫₀¹ 1/(1+x²) dx

  • f: 1/(1+x^2)
  • a: 0
  • b: 1
  • n: 8

結果: π/4 ≈ 0.785398…

arctan

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