Calcolatrice di integrali (definiti e indefiniti)

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Risultato

∫ab f(x) dx0,52733063
F(x)x3/3 + ln|x| + 3sin(2x)/2 + C

La primitiva di 1/x è ln|x|: il valore assoluto la rende valida anche per x negativo.

Trova una primitiva o calcola un integrale definito. Per somme di termini standard, come potenze di x, 1/x, e^(ax + b), sin, cos e sec² di ax + b, (ax + b)ⁿ e ln(ax + b), la calcolatrice integra termine per termine e calcola F(b) − F(a) in forma esatta. Qualsiasi altra funzione continua viene integrata numericamente con la regola di Simpson adattiva, e la calcolatrice avvisa per gli integrali impropri.

Soluzione passo passo

Leggi la funzione e gli estremi

f(x) = x2 + 3cos(2x) + 1/x
a = 1, b = 2

Trova una primitiva, termine per termine

∫ x2 dx = x3/3
∫ 1/x dx = ln|x|
∫ 3cos(2x) dx = 3sin(2x)/2
F(x) = x3/3 + ln|x| + 3sin(2x)/2

Calcola F(b) − F(a)

F(2) = 2,2246101
F(1) = 1,6972795
∫ = F(b) − F(a) = 2,2246101 − 1,6972795 = 0,52733063

Verifica numerica

regola di Simpson adattiva: 0,52733063

Formule chiave

Regola della potenza
∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) + C
Integrale definito
∫ab f dx = F(b) − F(a)
Integrali fondamentali
∫eˣ dx = eˣ, ∫1/x dx = ln|x|, ∫sin x dx = −cos x
Area tra due curve
∫ab (f − g) dx

Come calcolare un integrale definito

  1. Scomponi la funzione integranda in una somma di termini e integra ciascuno separatamente; i fattori costanti restano davanti.
  2. Usa la regola della potenza ∫ xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n + 1) per n ≠ −1, e ∫ 1/x dx = ln|x|.
  3. Per una funzione di ax + b dividi per a: ∫ e^(ax + b) dx = e^(ax + b)/a e ∫ cos(ax + b) dx = sin(ax + b)/a.
  4. Calcola la primitiva negli estremi superiore e inferiore e sottrai: ∫ f(x) dx da a a b = F(b) − F(a). La costante C si elimina.
  5. Verifica che la funzione integranda sia continua su [a, b]. Se ha un asintoto verticale al suo interno, come 1/x in x = 0, l’integrale è improprio e richiede un limite.

Domande e risposte

Quali integrali risolve in forma esatta la calcolatrice?

Somme di multipli costanti di xⁿ (con qualsiasi n razionale), 1/x, e^(ax + b), kˣ, sin(ax + b), cos(ax + b), sec²(ax + b), csc²(ax + b), sec·tan e csc·cot di ax + b, (ax + b)ⁿ e ln(ax + b). Prodotti come x·eˣ richiedono l’integrazione per parti e vengono invece calcolati numericamente.

Quanto è accurata l’integrazione numerica?

La regola di Simpson adattiva continua a dimezzare le parti dell’intervallo in cui la stima cambia, finché concorda fino a circa dieci cifre significative per le funzioni regolari. La calcolatrice mostra il numero di valutazioni della funzione e una stima dell’errore.

Che cos’è il + C?

La costante di integrazione. Ogni funzione ha infinite primitive che differiscono per una costante, perché la derivata di una costante è zero. In un integrale definito si elimina.

Perché ricevo un errore sull’integrale improprio?

La funzione integranda non è definita o è infinita in qualche punto di [a, b], per esempio 1/x su [−1, 1] o tan(x) attraverso π/2. Tali integrali richiedono un limite e possono divergere, quindi la calcolatrice non ne dà un valore.

Posso usare π negli estremi?

Sì. Scrivi pi, pi/2 o 2pi, oppure e, come estremo; per esempio l’integrale di sin(x) da 0 a pi vale 2.

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