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数学公式

数学公式: 指数函数数值表与图像计算器
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  1. General exponential

    General exponential: 指数函数数值表与图像计算器

    Arbitrary base a, computed as a^x = exp(x * ln a). Requires a > 0.

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结果

Exponential function table: y = e^x
101
rows over x from -2 to 3
y at first x (-2) 0.1353352832366127
最后一个 x 对应的 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

这个计算器能做什么

本工具可在你指定的 x 取值范围内,为指数函数 \(y = f(x)\) 生成一张数值表。你可以从三种函数类型中任选其一:自然指数函数 \(e^{x}\)(以欧拉数 \(e\) 为底,约等于 2.7182818)、以 10 为底的 \(10^{x}\),或者自定义底数的 \(a^{x}\)(由你自行输入一个正的底数 \(a\))。计算结果是一张简洁的两列(x、y)数值表,方便你浏览、复制或用于绘图。

使用方法

先在下拉菜单中选择函数类型。如果选择 \(a^{x}\),请输入底数 \(a\)(必须大于 0,这样在 x 为小数时结果仍为实数)。接着用「x 范围(起始)」和「x 范围(结束)」设定 x 的取值区间,再选择步长(增量),并指定显示的有效数字位数。点击计算即可生成数值表。

公式说明

对于 \(e^{x}\),数值按 $$y = \exp(x)$$ 计算;对于 \(10^{x}\),按 $$y = \operatorname{pow}(10, x)$$ 计算;对于一般底数 \(a^{x}\),则按 $$y = \operatorname{pow}(a, x)$$ 计算,它在数学上等价于 \(\exp(x \cdot \ln a)\)。表中每一行的 x 值都用 \(x_i = x_{\min} + i \cdot \text{step}\) 求得,即根据索引 \(i\) 直接算出,而不是反复累加,从而避免浮点误差累积,使最后一行能准确(或非常接近)落在 \(x_{\max}\) 上。表格行数为 \(\min(301, \lfloor (x_{\max} - x_{\min}) / \text{step} \rfloor + 1)\);设置 301 行的上限是为了防止步长过小时生成长到无法使用的表格。

指数曲线 y 等于 a 的 x 次方,上升并在 1 处与 y 轴相交
指数函数 \(y = a^{x}\) 急速上升,且始终经过点 (0, 1)。

实例演示

选择 \(e^{x}\),x 从 −2 到 3,步长为 1。各行结果为: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(均保留 6 位有效数字)。如果选择 \(a^{x}\) 且底数为 2,则当 x = 10 时,$$2^{10} = 1024.$$

常见问题

为什么底数 \(a\) 必须为正数?当指数为非整数时,负底数取幂会得到复数(非实数)结果,因此本计算器要求 \(a > 0\)。

为什么 x 很大时结果显示 Infinity(无穷大)?这是双精度浮点运算溢出所致;当 \(x > 709\) 左右时,\(e^{x}\) 已超出可表示的数值范围,因此结果显示为 Infinity。

有效数字的设置会改变计算结果吗?不会。它只影响显示的 y 值如何四舍五入;底层计算始终采用完整的双精度精度。

最后更新: