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數學公式

數學公式: 指數函數數值表與圖形計算器
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  1. General exponential

    General exponential: 指數函數數值表與圖形計算器

    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
最後一個 x 的 y 值 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

這個計算器的功能

這個工具能在你指定的 \(x\) 範圍內,建立指數函數 \(y = f(x)\) 的數值表。你可以從三種函數類型中擇一:自然指數 \(e^{x}\)(底數為歐拉數 \(e\),約等於 2.7182818)、十的次方 \(10^{x}\),或自訂底數 \(a^{x}\)(由你輸入自己的正數底數 \(a\))。計算結果是一份清晰的雙欄(\(x, y\))數值表,方便瀏覽、複製或繪圖。

使用方式

先從下拉選單中選擇函數。若選擇 \(a^{x}\),請輸入底數 \(a\)(必須大於 0,這樣當 \(x\) 為分數時結果才會保持為實數)。接著以「\(x\) 範圍(起)」與「\(x\) 範圍(迄)」設定 \(x\) 的範圍,選擇遞增量(間距),並決定要顯示幾位有效數字。最後按下計算即可取得數值表。

公式說明

對於 \(e^{x}\),數值以 $$y = \exp(x)$$ 計算;\(10^{x}\) 則以 $$y = \operatorname{pow}(10, x)$$ 計算;至於一般底數 \(a^{x}\),數值為 $$y = \operatorname{pow}(a, x),$$ 在數學上等同於 \(\exp(x \times \ln a)\)。表格的每一列都以 $$x_i = x_{\min} + i \times \text{step}$$ 計算,是透過索引 \(i\) 直接求值,而非反覆累加,藉此避免浮點數誤差累積,讓最後一列能準確(或接近)落在 \(x_{\max}\) 上。列數為 \(\min(301, \lfloor (x_{\max} - x_{\min}) / \text{step} \rfloor + 1)\);上限 301 列可避免過小的間距產生長到無法使用的表格。

指數曲線 y 等於 a 的 x 次方,上升並在 1 處與 y 軸相交
指數函數 \(y = a^{x}\) 急速上升,且始終通過點 \((0, 1)\)。

實際範例

選擇 \(e^{x}\),\(x\) 從 -2 到 3、間距為 1。各列結果為:\(x = -2\),\(y = 0.135335\);\(x = -1\),\(y = 0.367879\);\(x = 0\),\(y = 1\);\(x = 1\),\(y = 2.718282\);\(x = 2\),\(y = 7.389056\);\(x = 3\),\(y = 20.085537\)(顯示至 6 位有效數字)。若使用 \(a^{x}\) 且底數為 2,當 \(x = 10\) 時可得 $$2^{10} = 1024.$$

常見問題

為什麼底數 \(a\) 必須是正數?當指數為非整數時,負底數的次方會得到複數(非實數)結果,因此本計算器要求 \(a > 0\)。

為什麼 \(x\) 很大時會顯示 Infinity(無限大)?這是因為雙精度浮點運算發生溢位;當 \(x > 709\) 左右,\(e^{x}\) 便會超出可表示的數值範圍,因此結果以 Infinity 呈現。

調整有效位數會影響計算結果嗎?不會。它只影響所顯示 \(y\) 值的四捨五入方式;底層運算始終採用完整的雙精度。

最後更新: