这个计算器能做什么
只要把正弦函数写成标准形式 \(y = \text{A}\sin(\text{B}x - \text{C}) + \text{D}\)(余弦函数同理),本工具就能立即给出决定其图像的四个关键特征:振幅、周期、相位移和中线。有了这四个数值,你无需逐点描图,就能轻松绘制或分析任意正弦、余弦曲线。
使用方法
从方程中输入四个系数:A(振幅系数)、B(函数内 x 的系数)、C(函数内被减去的常数)以及 D(函数外加上的常数)。请先确认方程已写成 \(y = \text{A}\sin(\text{B}x - \text{C}) + \text{D}\) 的形式。如果你的方程是另一种因式形式,例如 \(y = \text{A}\sin(\text{B}(x - h)) + \text{D}\),那么 \(\text{C} = \text{B}\cdot h\)。点击"计算"即可看到全部四项特征。
公式详解
$$y = \text{A}\sin\!\left(\text{B}\,x - \text{C}\right) + \text{D}$$振幅 = \(\left|\text{A}\right|\)。它表示从中线到波峰的垂直距离。A 的正负号只会让波形上下翻转,振幅永远为正值。
周期 = \(\dfrac{2\pi}{\left|\text{B}\right|}\)。|B| 越大,波形在水平方向上被压缩得越紧,周期也就越短。相位移 = \(\dfrac{\text{C}}{\text{B}}\)。结果为正表示图像向右平移,结果为负表示向左平移。中线 = \(\text{D}\),即波形上下振荡所围绕的那条水平线。
实例演示
以 \(y = 2\sin(3x - 1) + 4\) 为例:振幅 = \(\left|2\right| = 2\);周期 = \(\dfrac{2\pi}{3} \approx 2.0944\);相位移 = \(\dfrac{1}{3} \approx 0.3333\)(向右平移);中线 = \(y = 4\)。因此该曲线在 \(y = 2\) 与 \(y = 6\) 之间来回振荡,每 2.0944 个单位重复一次。
常见问题
余弦函数也适用吗?适用。对于 \(y = \text{A}\cos(\text{B}x - \text{C}) + \text{D}\),振幅、周期、相位移和中线使用的公式完全相同。
为什么我算出的相位移是负数?相位移为负,说明相比标准的母函数正弦曲线,图像整体向左平移了。
如果 B 等于 0 会怎样?B 为 0 时函数变成常数(不再振荡),此时周期和相位移没有定义;遇到这种情况,本工具会返回 0。