Integraal berekenen
Een integraal berekenen kan hier zonder account: voer een functie van x in en de tool bouwt de primitieve met de gebruikte regels en controleert die door af te leiden. Met twee grenzen berekent hij ook de bepaalde integraal, de oppervlakte onder de grafiek, exact of, zonder bekende primitieve, numeriek.
Bron: Integratieregels: som-, factor- en machtsregel, lineaire substitutie, partiële integratie (standaardstof van de analyse). Bijgewerkt: .
Zo wordt het berekend
Een integraal is het omgekeerde van differentiëren: de primitieve F van een functie f is de functie waarvan de afgeleide f is. De bepaalde integraal tussen twee grenzen a en b meet de oppervlakte tussen de grafiek en de x-as, waarbij oppervlakten onder de as negatief tellen.
Welke regels de tool toepast
- Machtsregel: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n+1) voor n ≠ −1; voor 1/x krijg je ln|x|.
- Som- en constante-factorregel: sommen worden term voor term geïntegreerd, getallen ervoor blijven staan.
- Lineaire binnenfunctie: bij sin(2x), e^(3x) of (2x+1)³ deel je door de afgeleide van binnen.
- Partieel integreren: producten van een veelterm met e^(ax), sin(ax), cos(ax) of ln(x) worden in tabelvorm opgelost, bijvoorbeeld ∫x·eˣ dx = x·eˣ − eˣ.
- Substitutie: staat naast h(u) ook de afgeleide u′ in de integrand, dan wordt u vervangen, bijvoorbeeld ∫x·e^(x^2) dx = e^(x^2)/2 of ∫sin(x)·cos(x) dx = sin(x)^2/2.
- Breuken: bij noemers tot graad 2 gebruikt de tool staartdeling, breuksplitsen of de arctangens: ∫1/(x^2+1) dx = arctan(x) en ∫1/(x^2−1) dx = ln|x − 1|/2 − ln|x + 1|/2.
- Meer gevallen: sin², cos² en tan² via identiteiten, eˣ·sin(x) en eˣ·cos(x) door twee keer partieel te integreren, polynomen maal wortels van ax + b.
Bepaalde integraal en controle
Met grenzen berekent de tool F(b) − F(a). Geven de regels geen primitieve, dan wordt de integraal numeriek benaderd met de adaptieve regel van Simpson en als benadering gemarkeerd. Polen in het interval, zoals bij 1/x van −1 tot 1, worden herkend en gemeld. De controle leidt het resultaat opnieuw af; de omgekeerde richting rekent de afgeleide-rekenmachine. Het verloop van de functie zie je in de functieplotter.
Grafiek, foutschatting en grenzen
De grafiek toont f(x) en kleurt de oppervlakte tussen de grenzen a en b; delen onder de x-as tellen negatief. De toetsen boven de grafiek voegen x, ^, √, π en de functienamen in op de plaats van de cursor. Numerieke waarden komen uit de adaptieve regel van Simpson en worden gecontroleerd met Gauss-Legendre-kwadratuur; het verschil staat in de opmerking. Elke primitieve wordt vóór weergave gecontroleerd door af te leiden. Niet ondersteund zijn onder meer hogere machten van sin en cos, noemers vanaf graad 3 en wortels van kwadratische termen – de rekenmachine meldt dan dat er geen primitieve is gevonden, in plaats van te gokken.
Veelgestelde vragen
Hoe bereken ik een integraal?
Bouw eerst de primitieve op door elk deel met de passende regel te integreren: machtsregel voor xⁿ, delen door de afgeleide van binnen bij samengestelde functies, partieel integreren bij producten. Voor een bepaalde integraal vul je daarna de grenzen in: F(b) − F(a).
Wat betekent “+ C”?
Een functie heeft oneindig veel primitieven die alleen door een constante verschillen, omdat de afgeleide van een constante nul is. Die C hoort bij de onbepaalde integraal en valt bij de bepaalde weg.
Wat is het verschil tussen bepaalde en onbepaalde integraal?
De onbepaalde integraal is de verzameling van alle primitieven, een functie plus C. De bepaalde integraal heeft grenzen en levert een getal op: de oppervlakte met teken tussen de grafiek en de x-as.
Waarom vindt de tool soms geen primitieve?
Niet elke functie is met de standaardregels te integreren, en sommige, zoals e^(x²), hebben helemaal geen primitieve uit elementaire functies. Bij een bepaalde integraal rekent de tool dan numeriek.
Hoe controleer ik het resultaat?
Leid de primitieve af: komt de oorspronkelijke functie eruit, dan klopt de integraal. De tool toont deze controle en vergelijkt bij bepaalde integralen de exacte waarde intern met een numerieke berekening.
Bronnen en wettelijke basis
- Integratieregels: som-, factor- en machtsregel, lineaire substitutie, partiële integratie (standaardstof van de analyse)
- NIST Digital Library of Mathematical Functions – Elementary Functions (Stammfunktionen elementarer Funktionen)
- Adaptieve regel van Simpson (numerieke kwadratuur voor bepaalde integralen zonder bekende primitieve)
- NIST DLMF §3.5 – Quadrature (Gauss–Legendre-knooppunten en -gewichten voor de controleberekening)
- Integreren door substitutie en breuksplitsing (standaardstof van de analyse)
Bijgewerkt op: · Redactioneel beleid
Vergelijkbare tools
- Afgeleide berekenenAfgeleide berekenen met stappen: voer een functie in, zie welke regels worden gebruikt en krijg afgeleiden tot de derde en de raaklijn in een punt.
- Grafiek van een functie plottenPlot tot drie functies online, zoom en verschuif, bereken nulpunten, maxima en minima numeriek en sla de grafiek op als PNG of SVG. Gratis, zonder account.
- Machtsverheffen en logaritme rekenen met stappenBereken machten, n-de machtswortels en logaritmen (ln, log, elk grondtal) online, met stap-voor-stap uitleg en negatieve of gebroken exponenten.
- ABC-formule rekenmachineLos ax² + bx + c = 0 op met de abc-formule: oplossingen, discriminant, exacte vorm met wortels, top van de parabool, ontbinding en complexe oplossingen.
- Rekenmachine onlineGratis online rekenmachine: typ of tik en zie meteen de uitkomst – met volgorde van bewerkingen, haakjes, procent, wortel, tussenstappen en geschiedenis.
- Stelling van Bayes berekenenStelling van Bayes berekenen: kans na een positieve of negatieve test uit basiskans, sensitiviteit en vals-positieven, met frequentieboom en tussenstappen.
- Cijfer berekenen met punten, N-term of cesuurCijfer berekenen uit je punten: voor het centraal examen met de N-term volgens de officiële formule, voor een toets met cesuur. Met rekenweg en omzettabel.
- Gemiddelde absolute afwijking berekenenGemiddelde absolute afwijking berekenen: de MAD van een lijst rond het gemiddelde of de mediaan, met som van de afstanden, rekenstappen en voorbeeld.
- Mengtemperatuur berekenenMengtemperatuur berekenen met de mengregel van Richmann voor water en andere stoffen, plus badwater: hoeveel heet en koud water voor de gewenste temperatuur.