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公式

公式: 指数関数の数表・グラフ計算ツール
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  1. General exponential

    General exponential: 指数関数の数表・グラフ計算ツール

    Arbitrary base a, computed as a^x = exp(x * ln a). Requires a > 0.

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結果

Exponential function table: y = e^x
101
rows over x from -2 to 3
y at first x (-2) 0.1353352832366127
最後の x における y 20.085536923187668
x y
-2 0.135335
-1.95 0.142274
-1.9 0.149569
-1.85 0.157237
-1.8 0.165299
-1.75 0.173774
-1.7 0.182684
-1.65 0.19205
-1.6 0.201897
-1.55 0.212248
-1.5 0.22313
-1.45 0.23457
-1.4 0.246597
-1.35 0.25924
-1.2999999999999998 0.272532
-1.25 0.286505
-1.2 0.301194
-1.15 0.316637
-1.1 0.332871
-1.0499999999999998 0.349938
-1 0.367879
-0.95 0.386741
-0.8999999999999999 0.40657
-0.8499999999999999 0.427415
-0.7999999999999998 0.449329
-0.75 0.472367
-0.7 0.496585
-0.6499999999999999 0.522046
-0.5999999999999999 0.548812
-0.5499999999999998 0.57695
-0.5 0.606531
-0.44999999999999996 0.637628
-0.3999999999999999 0.67032
-0.34999999999999987 0.704688
-0.2999999999999998 0.740818
-0.25 0.778801
-0.19999999999999996 0.818731
-0.1499999999999999 0.860708
-0.09999999999999987 0.904837
-0.04999999999999982 0.951229
0 1.0
0.050000000000000266 1.05127
0.10000000000000009 1.10517
0.1499999999999999 1.16183
0.20000000000000018 1.2214
0.25 1.28403
0.30000000000000027 1.34986
0.3500000000000001 1.41907
0.40000000000000036 1.49182
0.4500000000000002 1.56831
0.5 1.64872
0.5500000000000003 1.73325
0.6000000000000001 1.82212
0.6500000000000004 1.91554
0.7000000000000002 2.01375
0.75 2.117
0.8000000000000003 2.22554
0.8500000000000001 2.33965
0.9000000000000004 2.4596
0.9500000000000002 2.58571
1 2.71828
1.0500000000000003 2.85765
1.1 3.00417
1.1500000000000004 3.15819
1.2000000000000002 3.32012
1.25 3.49034
1.3000000000000003 3.6693
1.35 3.85743
1.4000000000000004 4.0552
1.4500000000000002 4.26311
1.5 4.48169
1.5500000000000003 4.71147
1.6 4.95303
1.6500000000000004 5.20698
1.7000000000000002 5.47395
1.75 5.7546
1.8000000000000003 6.04965
1.85 6.35982
1.9000000000000004 6.68589
1.9500000000000002 7.02869
2 7.38906
2.05 7.7679
2.1000000000000005 8.16617
2.1500000000000004 8.58486
2.2 9.02501
2.25 9.48774
2.3 9.97418
2.3500000000000005 10.4856
2.4000000000000004 11.0232
2.45 11.5883
2.5 12.1825
2.55 12.8071
2.6000000000000005 13.4637
2.6500000000000004 14.154
2.7 14.8797
2.75 15.6426
2.8000000000000007 16.4446
2.8500000000000005 17.2878
2.9000000000000004 18.1741
2.95 19.106
3 20.0855

この計算ツールでできること

このツールは、指定したxの範囲にわたって指数関数 \(y = f(x)\) の数表を作成します。関数の種類は3つから選べます。自然指数関数 \(e^x\)(底はネイピア数 \(e\)、約2.7182818)、10のべき乗 \(10^x\)、そして任意の正の底を自分で指定する \(a^x\) です。結果は \((x, y)\) の2列で見やすく表示され、そのまま確認・コピー・グラフ化に利用できます。

使い方

まずプルダウンから関数を選びます。\(a^x\) を選んだ場合は底 \(a\) を入力してください(x が分数のときでも実数になるよう、a は 0 より大きい値にする必要があります)。次に「x の範囲(始点)」と「x の範囲(終点)」でxの範囲を指定し、刻み幅(増分)を入力します。さらに表示する有効桁数を選び、計算ボタンを押すと数表が表示されます。

計算式の解説

\(e^x\) の場合は \(y = \exp(x)\) で計算します。\(10^x\) の場合は \(y = \operatorname{pow}(10, x)\) です。一般の底 \(a^x\) の場合は \(y = \operatorname{pow}(a, x)\) で求めますが、これは数学的に $$y = a^x = e^{x \ln a}$$ と等しくなります。各行の x は \(x_i = x_{\text{Min}} + i \times \text{step}\) として、繰り返し足し算するのではなくインデックス \(i\) から算出しています。これにより浮動小数点の誤差の蓄積を防ぎ、最後の行が \(x_{\text{Max}}\) にきれいに(またはほぼ正確に)収まります。行数は \(\min(301, \lfloor (x_{\text{Max}} - x_{\text{Min}}) / \text{step} \rfloor + 1)\) で、最大301行という上限により、刻み幅を細かくしすぎても表が長くなりすぎないようになっています。

y = a の x 乗の指数曲線が上昇し、y 軸を 1 で横切る
指数関数 \(y = a^x\) は急激に増加し、必ず点 \((0, 1)\) を通ります。

計算例

\(e^x\) を選び、x を −2 から 3 まで、刻み幅を 1 にした場合、各行は次のようになります。\(x = -2\) のとき \(y = 0.135335\)、\(x = -1\) のとき \(y = 0.367879\)、\(x = 0\) のとき \(y = 1\)、\(x = 1\) のとき \(y = 2.718282\)、\(x = 2\) のとき \(y = 7.389056\)、\(x = 3\) のとき \(y = 20.085537\)(有効桁数6桁で表示)。また \(a^x\) で底を 2 とすると、\(x = 10\) のとき $$2^{10} = 1024$$ になります。

よくある質問

なぜ底 a は正の数でなければならないのですか? 指数が整数でない場合、負の底をべき乗すると複素数(非実数)になってしまうため、本ツールでは \(a > 0\) を必須としています。

x が大きいと Infinity(無限大)と表示されるのはなぜですか? 倍精度演算ではオーバーフローが発生します。\(e^x\) は \(x > 709\) あたりで表現可能な範囲を超えるため、その値は Infinity として表示されます。

有効桁数の設定は計算結果そのものを変えますか? いいえ。設定は表示される y の値を丸める桁数に影響するだけで、内部計算は常に倍精度(フル精度)で行われます。

最終更新: