這個計算機能做什麼
這款正弦函數計算機可在任意輸入值 x 下,計算經過平移與伸縮的一般正弦波 \(y = A \cdot \sin(B(x - C)) + D\) 的數值。除了單一輸出結果之外,它還會列出這條波形的關鍵特性:振幅、週期與中線。計算機同時支援弧度與角度,無論你的題目採用哪種制度,都能直接套用。
使用方法
輸入四個變換參數,以及你想要代入計算的點:
A 控制波形在垂直方向的伸縮(振幅)。B 控制波形在水平方向的壓縮或拉伸,並決定週期長短。C 使波形向左或向右平移(相位平移)。D 將整條波形向上或向下移動(垂直平移/中線)。接著選擇你的 x 值是以弧度還是角度表示,下方便會顯示算出的 y 值。
公式說明
從基本函數 \(\sin(\theta)\) 出發,它的值在 \(-1\) 與 \(1\) 之間振盪。乘上 A 後,上下界會縮放為 \(\pm|A|\)。把引數換成 \(B(x - C)\),振盪速度便加快為原來的 B 倍,並沿水平方向平移 C。最後再加上 D,整條曲線會被抬升,使它環繞 \(y = D\) 這條直線振盪,而不再以 \(y = 0\) 為中心。完成一個完整週期所需的長度為 $$T = \frac{2\pi}{|B|}$$(若以角度計則為 \(\frac{360}{|B|}\))。
範例演算
設 \(A = 2\)、\(B = 1\)、\(C = 0\)、\(D = 0\),且 \(x = \frac{\pi}{2}\) 弧度(\(\approx 1.5708\))。則 $$y = 2 \cdot \sin(1 \cdot (1.5708 - 0)) + 0 = 2 \cdot \sin(1.5708) = 2 \cdot 1 = 2$$其振幅為 \(|2| = 2\),週期為 \(\frac{2\pi}{|1|} \approx 6.283185\)。
常見問題
B 和週期有什麼差別?B 是頻率因子;週期則是 \(\frac{2\pi}{|B|}\)。B 越大代表週期越短(在相同範圍內出現更多個週期)。
為什麼括號裡是減去 C?寫成 \(B(x - C)\) 可讓 C 正好等於以 x 為單位的水平平移量。C 為正值時,圖形會向右移動。
該用弧度還是角度?請選擇與你的 x 和 B 一致的單位。計算機會依你所選的單位來解讀 \(B(x - C)\),並在內部自動轉換以計算正弦值。