この計算ツールでできること
このサイン関数計算ツールは、変換を加えた一般形のサイン波 \(y = A \cdot \sin(B(x - C)) + D\) を、任意の入力値 x で計算します。単に y の値を求めるだけでなく、その波の重要な特徴である振幅・周期・中央線(ミッドライン)もまとめて表示します。ラジアンと度のどちらにも対応しているので、問題に応じて好きな単位で利用できます。
使い方
4つの変換パラメータと、関数を評価したい点を入力してください。
A は波を縦方向に伸縮させます(振幅)。B は横方向の伸縮を決め、周期をコントロールします。C は波を左右にずらします(位相のずれ)。D は波全体を上下に移動させます(縦方向のずれ=中央線)。x の値がラジアンか度かを選んだら、下に表示される計算結果の y を確認しましょう。
式のしくみ
基本となるのは \(\sin(\theta)\) で、これは −1 から 1 の範囲で振動します。A を掛けると、その範囲が \(\pm|A|\) に拡大・縮小されます。引数を \(B(x - C)\) に置き換えると、振動の速さが B 倍になり、横方向に C だけスライドします。最後に D を加えると、曲線全体が持ち上がり、\(y = 0\) ではなく \(y = D\) の直線を中心に振動するようになります。1サイクル分の周期は \(T = 2\pi/|B|\)(度の場合は \(360/|B|\))です。
計算例
A = 2、B = 1、C = 0、D = 0、x = π/2 ラジアン(≈ 1.5708)とします。すると $$y = 2 \cdot \sin(1 \cdot (1.5708 - 0)) + 0 = 2 \cdot \sin(1.5708) = 2 \cdot 1 = 2$$ となります。振幅は \(|2| = 2\)、周期は \(2\pi/|1| \approx 6.283185\) です。
よくある質問
B と周期はどう違うのですか? B は振動の速さを表す係数で、周期は \(2\pi/|B|\) です。B が大きいほど周期は短くなり、同じ区間により多くのサイクルが収まります。
なぜ括弧の中で C を引くのですか? \(B(x - C)\) と書くことで、C がそのまま x の単位での横方向のずれを表します。C が正の値なら、グラフは右に移動します。
ラジアンと度のどちらを使えばいい? x と B に合わせた単位を選んでください。計算ツールは選択した単位で \(B(x - C)\) を解釈し、サインの計算時に内部で変換します。