這個計算機的功能
「f(x)、g(x) 函數值表與圖形繪製計算機」可在區間 [a, b] 上,對一個或兩個以 x 為變數的數學式求值。它會把區間平分成 n 等份,並列出每個函數在各個取樣點的數值,產生一份清楚的數值表,方便您拿來繪圖、檢查方程式的根、比較曲線走勢,或製作練習講義。第二個函數 g(x) 可不填,因此本工具同樣適用於只畫單一曲線的情況。
使用方式
請以一般數學語法輸入 f(x):可使用 + - * / ^ 與括號,並支援 sin、cos、tan、asin、acos、atan、sinh、cosh、tanh、exp、log(自然對數/ln)、log10、sqrt 與 abs 等函數。常數則以 pi 和 e 表示。三角函數一律以弧度(radian)計算。絕對值請寫成 abs(x)(不支援直線符號),平方根請寫成 sqrt(x)。g(x) 可視需要選填。接著設定區間起點 a 與終點 b(b 須大於 a),選擇分割數 n(10、20、50、100 或 200),最後送出即可。
公式說明
步長為 \(h = (b - a) / n\)。取樣點為 \(x_k = a + k \cdot h\),其中 k = 0、1、2、…、n,因此會得到 n+1 個點,並包含 a 與 b 兩個端點。每個函數都會在所有 \(x_k\) 處求值。當某個數值無法定義時——例如對負數取對數或開根號,或除以零——該格會標示為「無定義(undefined)」,而不是直接報錯。
$$y_i = f(x_i), \quad x_i = \text{a} + i\,h$$ $$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} f &= \text{f(x)} \\ g &= \text{g(x)} \\ h &= \dfrac{\text{b} - \text{a}}{\text{n}} \\ i &= 0,\,1,\,\dots,\,\text{n} \end{aligned} \right.$$
實際範例
以 f(x) = x − cos(x)、g(x) = x² − 2、a = −2、b = 3、n = 10 為例,步長為 \(h = (3 - (-2)) / 10 = 0.5\)。當 k = 0、x = −2 時:\(f = -2 - \cos(-2) \approx -1.58385\),\(g = (-2)^2 - 2 = 2\)。當 k = 10、x = 3 時:\(f = 3 - \cos(3) \approx 3.98999\),\(g = 9 - 2 = 7\)。中間其餘十一列也會一併填好。
常見問題
角度是用度還是弧度?使用弧度。若要以度數計算,請在三角函數內以 x*pi/180 換算。
次方該怎麼輸入?使用脫字號(^),例如 x^2 代表 x 的平方,x^0.5 或 sqrt(x) 代表平方根。
如果 b 小於 a 怎麼辦?本工具會自動將兩者對調,確保區間有效並讓 h 維持正值。