通过MCP连接 →

输入计算

数学公式

广告

结果

步长 h = (b - a) / n
0.4
51 sample points: f(a) ... f(b)
取样点个数 (n+1) 51
首个点处的函数值 (x = a) -9.160928
末个点处的函数值 (x = b) 10.839072
i x f(x)
-10 -9.160928
-9.6 -8.615312
-9.2 -8.225156
-8.8 -7.988907
-8.4 -7.880711
-8 -7.8545
-7.6 -7.85126
-7.2 -7.808351
-6.8 -7.669397
-6.4 -7.393185
-6 -6.96017
-5.6 -6.375566
-5.2 -5.668517
-4.8 -4.887499
-4.4 -4.092667
-4 -3.346356
-3.6 -2.703242
-3.2 -2.201705
-2.8 -1.857778
-2.4 -1.662606
-2 -1.583853
-1.6 -1.5708
-1.2 -1.562358
-0.8 -1.496707
-0.4 -1.321061
0 -1
0.4 -0.521061
0.8 0.103293
1.2 0.837642
1.6 1.6292
2 2.416147
2.4 3.137394
2.8 3.742222
3.2 4.198295
3.6 4.496758
4 4.653644
4.4 4.707333
4.8 4.712501
5.2 4.731483
5.6 4.824434
6 5.03983
6.4 5.406815
6.8 5.930603
7.2 6.591649
7.6 7.34874
8 8.1455
8.4 8.919289
8.8 9.611093
9.2 10.174844
9.6 10.584688
10 10.839072

这个工具能做什么

本计算器接受任意单变量函数 \(f(x)\)、一个从 \(a\) 到 \(b\) 的闭区间,以及分段数 \(n\)。它会生成 \(n+1\) 个等间距取样点及对应的函数值,并直观呈现曲线在整个区间上的变化趋势。无论是绘制图像、寻找符号变化点(即函数的根),还是为梯形法、二分法等数值方法准备数据,它都能派上用场。

使用方法

用标准数学记号输入关于 \(x\) 的表达式:加减乘除用 + - * /,乘方用 ^,括号正常使用,函数支持 sin、cos、tan、asin、acos、atan、sinh、cosh、tanh、exp、sqrt、abs、ln 和 log。其中双参数形式 log(base, x) 表示以任意底数计算对数,而 log(x) 则表示自然对数。常数 pi 和 e 也可直接识别。设置区间下界 \(a\)、上界 \(b\),并从下拉菜单中选择 \(n\) 的值。所有三角函数的参数都按弧度处理,而非角度。

公式解析

步长为 \(h = (b - a) / n\)。第 \(i\) 个取样点为

$$x_i = a + i\,h, \qquad y_i = f(x_i)$$

其中

$$\left\{ \begin{aligned} h &= \frac{b - a}{n} \\ i &= 0,\, 1,\, 2,\, \ldots,\, n \end{aligned} \right.$$

\(i\) 从 0 取到 \(n\),因此恰好得到 \(n + 1\) 个点:\(f(a)\)、\(f(a+h)\)、\(f(a+2h)\)、……、\(f(b)\)。每个数值 \(y_i\) 都是将解析后的表达式在 \(x = x_i\) 处求值得到的。在函数无定义的位置(除数为零、对非正数取对数、对负数开平方根)会被标记为"未定义"。

数轴上从 a 到 b 的区间被分成 n 个宽度为 h 的等距步长
区间 [a, b] 被分成 \(n\) 个宽度为 \(h\) 的相等子区间,得到采样点 \(x_i\)。

实例演示

以 \(f(x) = x - \cos(x)\) 在区间 \([0, \pi]\)、取 \(n = 4\) 为例,步长 \(h = \pi/4 = 0.785398\)。各点取值为:\(x=0\) 时为 \(-1\);\(x=0.7854\) 时为 \(0.0783\);\(x=1.5708\) 时为 \(1.5708\);\(x=2.3562\) 时为 \(3.0633\);\(x=3.1416\) 时为 \(4.1416\)。曲线从 \(-1\) 稳步上升至约 \(4.14\),并在 \(x = 0\) 之后不久穿过零点。

光滑曲线 y 等于 f(x),带有采样点和 x 与 f(x) 的数值表
每个 \(x_i\) 产生一个值 \(y_i = f(x_i)\),填入表格并描出曲线。

常见问题

角度是按度数计算的吗?不是。sin、cos、tan 一律使用弧度制。如需换算角度,请将度数乘以 \(\pi/180\)。

一共会生成多少个点?始终是 \(n + 1\) 个,因为区间的两个端点 \(a\) 和 \(b\) 都包含在内。

如果 a 大于 b 会怎样?此时步长 \(h\) 为负值,数值表会从 \(a\) 递减到 \(b\),结果依然有效。

最后更新: