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如何在 Excel 中計算繪製曲線下的面積?

Author: Kelly Last Modified: 2025-05-12

在學習積分時,您可能曾經畫過一條繪製的曲線,在曲線下方塗上陰影,然後計算陰影部分的面積。本文將介紹兩種在 Excel 中計算繪製曲線下方面積的方法。


使用梯形法則計算繪製曲線下的面積

例如,您已經創建了一條如下面截圖所示的繪製曲線。此方法會將曲線與 x 軸之間的區域分割為多個梯形,分別計算每個梯形的面積,然後將這些面積加總起來。
sample data and chart

1. 第一個梯形位於 x=1 和 x=2 之間的曲線下方,如下方截圖所示。您可以使用這個公式輕鬆計算其面積: =(C3+C4)/2*(B4-B3)
calculate the area with formula

2. 然後,您可以向下拖動公式單元格的自動填充手柄來計算其他梯形的面積。
注意:最後一個梯形位於 x=14 和 x=15 之間的曲線下方。因此,將自動填充手柄拖到倒數第二個單元格,如下方截圖所示。  
drag and fill the formula to other cells

3. 現在所有梯形的面積都已算出。選擇一個空白單元格,輸入公式 =SUM(D3:D16) 以獲得繪製區域下的總面積。
get the total area under the plotted area with formula


使用圖表趨勢線計算繪製曲線下的面積

此方法將使用圖表趨勢線來獲取繪製曲線的方程式,然後使用該方程式的定積分來計算繪製曲線下的面積。

1. 選擇繪製的圖表,然後點擊設計(或圖表設計)> 添加圖表元素> 趨勢線>更多趨勢線選項。請參見截圖:
click More Trendline Options from Design tab

2. 在「格式化趨勢線 」窗格中:
(1) 在「 趨勢線選項」部分中,選擇一個最符合您的曲線的選項;
(2) 勾選「在圖表上顯示方程式」選項。
set options in the Format Trendline pane

3. 現在方程式已被添加到圖表中。將方程式複製到您的工作表中,然後獲取該方程式的定積分。

在我的情況下,由趨勢線生成的方程式是 y = 0.0219x^2 + 0.7604x + 5.1736,因此它的定積分是 F(x) = (0.0219/3)x^3 + (0.7604/2)x^2 + 5.1736x + c

4. 現在我們將 x=1 和 x=15 插入定積分中,並計算兩個計算結果之間的差異。這個差異代表了繪製曲線下的面積。

面積 = F(15)-F(1)
面積 =(0.0219/3)*15^3+(0.7604/2)*15^2+5.1736*15-(0.0219/3)*1^3-(0.7604/2)*1^2-5.1736*1
面積 = 182.225

 calculate the difference between both calculations results.


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