什麼是 Sigma 加總符號計算機?
Sigma 符號(Σ)是一種把許多項加總起來的簡潔寫法。「Σ 從 i=a 到 b 的 f(i)」表示:把每一個從下限 a 到上限 b 的整數 i 代入函數 f(i),再把所有結果相加。這個計算機會逐項計算總和,讓你能檢查作業、驗證封閉式公式(closed-form),或快速加總任何帶索引的級數。
使用方法
在函數欄位中輸入以索引 i 為變數的算式,例如 i^2、2*i+1 或 1/i。設定下限 a 與上限 b(兩者皆為整數)。計算機會逐一代入從 a 到 b 的每個整數,計算 f(i),並回報總和、項數,以及第一項與最後一項。支援的運算子有 + - * / 與 ^(次方),另外還有函數 sqrt、sin、cos、tan、log、ln、abs、exp,以及常數 pi 和 e。
公式解析
希臘大寫字母 sigma 代表「總和」。它的下方是索引變數與起始值(i = a);上方則是結束值(b)。右側的算式就是套用在每個索引上的規則。
$$\sum_{i=a}^{b} f(i)$$
因此「Σ 從 i=1 到 4 的 i^2」展開後就是 \(1^2 + 2^2 + 3^2 + 4^2\)。
範例演算
計算 Σ 從 i=1 到 5 的 i²。把每個索引代入:
$$1^2 + 2^2 + 3^2 + 4^2 + 5^2 = 1 + 4 + 9 + 16 + 25 = 55$$
用封閉式公式驗算:\(\frac{n(n+1)(2n+1)}{6} = \frac{5\cdot 6\cdot 11}{6} = 55\),結果完全一致。
常見問題
應該使用哪個變數?請固定使用字母 i 作為索引,這是解析器唯一會代入的變數。
下限可以大於上限嗎?如果 a 大於 b,就沒有任何項可加,因此總和定義為 0(空和,empty sum)。
能處理小數與負數結果嗎?可以。每一項都可以是負數或分數(例如 1/i),最終總和也會以完整精度顯示。