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输入计算

数学公式

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结果

_
Sine & Cosine Integral Table
51 points
first row Si(x) = 0
x Si(x) Ci(x)
0 0
0.2 0.1995560885 -1.0422055957
0.4 0.3964614648 -0.3788093464
0.6 0.5881288096 -0.022270707
0.8 0.7720957855 0.198278616
1 0.9460830704 0.3374039229
1.2 1.108047199 0.4204591829
1.4 1.2562267328 0.4620065851
1.6 1.3891804859 0.4717325169
1.8 1.5058167803 0.4568111294
2 1.6054129768 0.4229808288
2.2 1.6876248272 0.375074599
2.4 1.7524855008 0.3172916174
2.6 1.8003944505 0.2533366161
2.8 1.8320965891 0.1864883896
3 1.848652528 0.119629786
3.2 1.851400897 0.0552574117
3.4 1.8419139833 -0.0045180779
3.6 1.8219481156 -0.0579743519
3.8 1.7933903548 -0.1037781504
4 1.7582031389 -0.1409816979
4.2 1.7183685637 -0.1690131568
4.4 1.6758339594 -0.1876602868
4.6 1.6324603525 -0.1970470797
4.8 1.5899752782 -0.1976036133
5 1.5499312449 -0.1900297497
5.2 1.5136709468 -0.1752536023
5.4 1.4823000826 -0.1543859262
5.6 1.4566683847 -0.1286717494
5.8 1.4373591823 -0.0994406647
6 1.4246875513 -0.0680572439
6.2 1.4187068241 -0.0358730193
6.4 1.419222974 -0.004181411
6.6 1.4258161486 0.0258231381
6.8 1.4378684161 0.0530807167
7 1.4545966142 0.0766952785
7.2 1.4750890554 0.0959570643
7.4 1.4983447533 0.1103576658
7.6 1.5233137914 0.1195975293
7.8 1.5489374581 0.1235859542
8 1.5741868217 0.1224338825
8.2 1.5980985106 0.1164400055
8.4 1.6198065968 0.1060709196
8.6 1.6385696454 0.0919362396
8.8 1.6537921861 0.0747597196
9 1.6650400758 0.0553475313
9.2 1.672049448 0.0345549134
9.4 1.6747291725 0.0132524187
9.6 1.6731569801 -0.0077070361
9.8 1.6675696169 -0.0275191811
10 1.6583475942 -0.045456433

这个计算器能做什么

本工具会针对一串自变量值,批量生成高精度的正弦积分 \(\operatorname{Si}(x)\) 与余弦积分 \(\operatorname{Ci}(x)\) 数值表。你只需设定一个起始值、一个步长(增量)以及要计算的点数,工具就会逐行列出每个 \(x\) 对应的 \(\operatorname{Si}(x)\) 与 \(\operatorname{Ci}(x)\)。它们都是纯数学中的标准特殊函数——不涉及任何与地区相关的规则,在世界各地的计算结果完全一致。自变量 \(x\) 是一个无量纲实数,积分内部的正弦、余弦函数均以弧度为单位。

公式详解

正弦积分定义为 \(\operatorname{Si}(x)\) = \(\sin(t)/t\) 从 0 到 \(x\) 的定积分。由于 \(\sin(t)/t\) 在 \(t = 0\) 处只是可去奇点(该处极限为 1),因此 \(\operatorname{Si}(0) = 0\);\(\operatorname{Si}\) 是一个奇的整函数:\(\operatorname{Si}(-x) = -\operatorname{Si}(x)\),且 \(\operatorname{Si}(\infty) = \pi/2\)。余弦积分定义为 \(\operatorname{Ci}(x) = \gamma + \ln(x) + \) \((\cos(t)-1)/t\) 从 0 到 \(x\) 的定积分,其中 \(\gamma \approx 0.5772156649\) 为欧拉–马歇罗尼常数。\(\operatorname{Ci}(x)\) 仅在 \(x > 0\) 时取实值;当 \(x \le 0\) 时记为未定义(以短横线显示)。两个函数均采用各自收敛的幂级数求值,逐项累加直到新增项小于机器精度为止。

$$\operatorname{Si}(x) = \sum_{n=0}^{\infty} \frac{(-1)^n\, x^{2n+1}}{(2n+1)\,(2n+1)!}, \qquad \operatorname{Ci}(x) = \gamma + \ln x + \sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^n\, x^{2n}}{(2n)\,(2n)!}$$

$$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} x &= \text{Start } x + i \cdot \text{Step}, \quad i = 0,1,\dots,\text{Points}-1 \\ \gamma &\approx 0.5772156649 \end{aligned} \right.$$

正弦积分 Si(x) 与余弦积分 Ci(x) 关于 x 的图像
Si(x) 上升趋于一条水平极限,而 Ci(x) 以衰减的振幅向零振荡。

使用方法

填入 x 的初始值增量(步长) 以及 迭代次数。数值表各行对应 \(x_i = \text{起始值} + i \cdot \text{步长}\),其中 \(i = 0, 1, \dots, \text{点数}-1\)。例如:起始值 0、步长 0.2、点数 51,则 \(x\) 会从 0 一直覆盖到 10。

实例演算

取起始值 = 0、步长 = 0.2、点数 = 6,则自变量依次为 0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0。代入级数可得 \(\operatorname{Si}(1.0) = 1 - 1/18 + 1/600 - \dots \approx 0.9460831\),\(\operatorname{Ci}(1.0) = \gamma + 0 + (-0.25 + 0.0104167 - \dots) \approx 0.3374039\)。第一行显示 \(\operatorname{Si}(0) = 0\),而 \(\operatorname{Ci}(0)\) 为未定义(短横线),因为当 \(x \to 0^+\) 时 \(\operatorname{Ci}\) 会发散至 \(-\infty\)。

表示正弦积分的 sinc 曲线下方的阴影面积
Si(x) 等于从 0 到 x 之间 sin(t)/t 下方的有符号面积。

常见问题

为什么 \(x = 0\) 或 \(x\) 为负数时 Ci 是空白? \(\operatorname{Ci}(x)\) 中含有 \(\ln(x)\),当 \(x \le 0\) 时它不取实值;并且当 \(x \to 0^+\) 时 \(\operatorname{Ci}(x) \to -\infty\),因此这些行被标记为未定义。

Si 对负数 \(x\) 有定义吗? 有——\(\operatorname{Si}\) 对所有实数 \(x\) 都有定义,而且它是奇函数,即 \(\operatorname{Si}(-x) = -\operatorname{Si}(x)\)。

Si 的极限值是多少? 当 \(x \to \infty\) 时,\(\operatorname{Si}(x) \to \pi/2 \approx 1.5707963\)。

最后更新: