Calculadora de integrais
Esta calculadora de integrais dispensa cadastro: digite uma função de x e a ferramenta monta a primitiva com as regras usadas e a confere derivando. Com dois limites, calcula também a integral definida, isto é, a área sob o gráfico, de forma exata ou, sem primitiva conhecida, numérica.
Fonte: Regras de integração: regras da soma, do fator constante e da potência, substituição linear, integração por partes (conteúdo padrão de cálculo). Atualizado em: .
Como o cálculo é feito
A integral é a operação inversa da derivada: a primitiva F de uma função f é a função cuja derivada é f. A integral definida entre dois limites a e b mede a área entre o gráfico e o eixo x, e áreas abaixo do eixo contam como negativas.
Quais regras a ferramenta aplica
- Potência: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n+1) para n ≠ −1; para 1/x o resultado é ln|x|.
- Soma e constante: somas são integradas termo a termo e os números na frente permanecem.
- Função interna linear: em sin(2x), e^(3x) ou (2x+1)³ divide-se pela derivada interna.
- Integração por partes: produtos de um polinômio com e^(ax), sin(ax), cos(ax) ou ln(x) são resolvidos de forma tabular, por exemplo ∫x·eˣ dx = x·eˣ − eˣ.
- Substituição: se o integrando contém h(u) junto com a derivada u′, substitui-se u, por exemplo ∫x·e^(x^2) dx = e^(x^2)/2 ou ∫sin(x)·cos(x) dx = sin(x)^2/2.
- Frações: com denominadores de até grau 2 a ferramenta usa divisão de polinômios, frações parciais ou o arco tangente: ∫1/(x^2+1) dx = arctan(x) e ∫1/(x^2−1) dx = ln|x − 1|/2 − ln|x + 1|/2.
- Outros casos: sin², cos² e tan² por identidades, eˣ·sin(x) e eˣ·cos(x) integrando por partes duas vezes, polinômios vezes raízes de ax + b.
Integral definida e conferência
Com limites, a ferramenta calcula F(b) − F(a). Se as regras não dão primitiva, a integral é aproximada numericamente pela regra de Simpson adaptativa e marcada como aproximação. Polos dentro do intervalo, como 1/x de −1 a 1, são detectados e avisados. A conferência deriva o resultado de novo; o caminho inverso é feito pela calculadora de derivadas. O formato da função aparece no plotador de funções.
Gráfico, estimativa do erro e limites
O gráfico mostra f(x) e colore a área entre os limites a e b; as partes abaixo do eixo x contam como negativas. As teclas acima do gráfico inserem x, ^, √, π e os nomes das funções na posição do cursor. Os valores numéricos vêm da regra de Simpson adaptativa e são conferidos com a quadratura de Gauss-Legendre; a diferença aparece na observação. Cada primitiva é verificada por derivação antes de ser exibida. Não há suporte, entre outros, para potências altas de sin e cos, denominadores de grau 3 ou maior e raízes de termos quadráticos – nesses casos a calculadora informa que não encontrou primitiva, em vez de chutar.
Perguntas frequentes
Como calculo uma integral?
Primeiro monte a primitiva integrando cada parte com a regra adequada: potência para xⁿ, divisão pela derivada interna em funções aninhadas, integração por partes em produtos. Para uma integral definida, substitua depois os limites: F(b) − F(a).
O que significa o “+ C”?
Uma função tem infinitas primitivas que diferem só por uma constante, porque a derivada de uma constante é zero. Esse C entra na integral indefinida e se cancela na definida.
Qual a diferença entre integral definida e indefinida?
A integral indefinida é o conjunto de todas as primitivas, uma função mais C. A definida tem limites e resulta em um número: a área com sinal entre o gráfico e o eixo x.
Por que às vezes a ferramenta não encontra primitiva?
Nem toda função se integra com as regras usuais, e algumas, como e^(x²), não têm primitiva expressa por funções elementares. Para uma integral definida, a ferramenta então calcula numericamente.
Como confiro o resultado?
Derive a primitiva: se voltar a função original, a integral está certa. A ferramenta mostra essa conferência e, nas integrais definidas, compara internamente o valor exato com um cálculo numérico.
Fontes e base legal
- Regras de integração: regras da soma, do fator constante e da potência, substituição linear, integração por partes (conteúdo padrão de cálculo)
- NIST Digital Library of Mathematical Functions – Elementary Functions (Stammfunktionen elementarer Funktionen)
- Regra de Simpson adaptativa (quadratura numérica para integrais definidas sem primitiva conhecida)
- NIST DLMF §3.5 – Quadrature (nós e pesos de Gauss–Legendre para o cálculo de conferência)
- Integração por substituição e decomposição em frações parciais (conteúdo padrão de cálculo)
Última atualização: · Princípios editoriais
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