この計算ツールでできること
「関数f(x), g(x)の数表・グラフ作成」は、変数xを含む1つまたは2つの数式を、区間[a, b]の範囲で計算するツールです。区間をn個の等しい小区間に分割し、各分点での関数の値を表にまとめます。グラフ描画やプロット、解(根)の確認、2つの曲線の比較、ワークシート作成などに役立つ、見やすい数表が得られます。2つ目の関数g(x)は省略できるため、1本の曲線だけを調べたい場合にも使えます。
使い方
f(x)は通常の数式記法で入力します。演算子は+ - * / ^とかっこが使え、関数はsin, cos, tan, asin, acos, atan, sinh, cosh, tanh, exp, log(自然対数 / ln), log10, sqrt, absに対応しています。定数はpi(円周率)とe(ネイピア数)です。三角関数の角度はラジアンで扱います。絶対値はabs(x)と書き(縦棒 | は使えません)、平方根はsqrt(x)と書きます。必要に応じてg(x)も入力してください。範囲の始点aと終点bを設定し(bはaより大きくします)、分割数n(10, 20, 50, 100, 200から選択)を選んで計算を実行します。
計算式の解説
刻み幅は\(h = \dfrac{b - a}{n}\)です。分点は\(x_k = a + k\cdot h\)(k = 0, 1, 2, …, n)で求められ、両端点aとbを含む合計n+1個の点になります。各関数はそれぞれのx_kで計算されます。値が定義できない場合(たとえば負の数の対数や平方根、ゼロによる除算など)は、エラーにせず「定義なし」とセルに表示します。
$$y_i = f(x_i), \quad x_i = a + i\,h$$ $$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} f &= f(x) \\ g &= g(x) \\ h &= \dfrac{b - a}{n} \\ i &= 0,\,1,\,\dots,\,n \end{aligned} \right.$$
計算例
f(x) = x − cos(x)、g(x) = x² − 2、a = −2、b = 3、n = 10のとき、刻み幅は\(h = \dfrac{3 - (-2)}{10} = 0.5\)です。k = 0、x = −2のとき、\(f = -2 - \cos(-2) \approx -1.58385\)、\(g = (-2)^2 - 2 = 2\)となります。k = 10、x = 3のとき、\(f = 3 - \cos(3) \approx 3.98999\)、\(g = 9 - 2 = 7\)です。その間の11行すべてに値が埋められます。
よくある質問
角度は度数法ですか、それともラジアンですか? ラジアンです。度(°)を使いたい場合は、三角関数の中で\(x \cdot \pi / 180\)のように変換してください。
べき乗はどう入力しますか? キャレット(^)を使います。たとえばxの2乗はx^2、平方根はx^0.5またはsqrt(x)と書きます。
bがaより小さい場合はどうなりますか? ツールが自動で両者を入れ替え、区間が常に正しくなるようにします。これによりhは常に正の値に保たれます。