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輸入計算

數學公式

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結果

振幅
2
|A|
週期 2.0944
相位移 0.3333
中線 y = 4

這個計算器能做什麼

只要把正弦函數寫成標準式 \(y = \text{A}\sin(\text{B}x - \text{C}) + \text{D}\)(餘弦函數的邏輯完全相同),這個工具就能立刻算出決定圖形樣貌的四個關鍵特徵:振幅、週期、相位移與中線。有了這四個數值,你不必再逐點描繪,就能輕鬆畫出或分析任何正弦、餘弦波。

使用方法

輸入方程式中的四個係數:A(振幅係數)、B(函數內 x 的係數)、C(函數內被減去的常數)以及 D(函數外加上的常數)。請先確認你的方程式為 \(y = \text{A}\sin(\text{B}x - \text{C}) + \text{D}\) 的形式。如果你的式子把 B 提了出來,例如 \(y = \text{A}\sin(\text{B}(x - h)) + \text{D}\),那麼 \(\text{C} = \text{B}\cdot h\)。按下「計算」即可看到全部四項特徵。

公式解析

$$y = \text{A}\sin\!\left(\text{B}\,x - \text{C}\right) + \text{D}$$振幅 = \(|\text{A}|\)。它是中線到波峰的垂直距離。A 的正負號只會讓波形上下翻轉,振幅永遠是正值。

週期 = \(\dfrac{2\pi}{|\text{B}|}\)。|B| 越大,波形在水平方向被壓得越緊,週期也就越短。相位移 = \(\dfrac{\text{C}}{\text{B}}\)。結果為正代表圖形向右平移,為負則向左平移。中線 = \(\text{D}\),也就是波形上下振盪所環繞的那條水平線。

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標註了振幅、週期、中線與相移的正弦波
正弦曲線上的振幅 (A)、週期、中線 (D) 與相移 (C/B)。

範例演算

以 \(y = 2\sin(3x - 1) + 4\) 為例:振幅 = \(|2| = 2\);週期 = \(\dfrac{2\pi}{3} \approx 2.0944\);相位移 = \(\dfrac{1}{3} \approx 0.3333\)(向右平移);中線 = \(y = 4\)。因此曲線會在 \(y = 2\) 與 \(y = 6\) 之間振盪,每 2.0944 個單位重複一次。

兩條正弦曲線,比較變換後的波形與基本正弦波
變換實例:基本正弦曲線與 y = A·sin(Bx−C)+D 的對比。

常見問題

餘弦函數也適用嗎?適用。對於 \(y = \text{A}\cos(\text{B}x - \text{C}) + \text{D}\),振幅、週期、相位移與中線使用的公式完全一樣。

為什麼我算出來的相位移是負的?相位移為負,代表圖形相對於基本正弦曲線是向左平移。

如果 B 等於 0 會怎樣?當 B 為 0 時,函數會變成常數(沒有振盪),此時週期與相位移皆無定義;遇到這種情況,本工具會回傳 0。

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