関数グラフを描画
x^2 - 2やsin(x)のように関数を入力すると、すぐにグラフが描かれ、零点と極値が表に表示されます。
計算方法
放物線はどんな形か、サインはどこで軸と交わるか、極大はどこか――このツールは最大3つの関数を同じ座標平面に描き、主な点も計算します。宿題、答え合わせ、いろいろな関数を試すのに便利です。
使い方
x^3 - 3x、2sin(x)、sqrt(x)のように関数を入力します。掛け算の記号は省略できます。- 「xの最小・最大」「yの最小・最大」で範囲を決めるか、グラフをドラッグしたり+/−で拡大縮小したりします。
- 表には、表示中のxの範囲にある零点、極大、極小が並び、グラフ上には丸印で示されます。
- 「共有」で表示をリンクとして渡せます。グラフはPNGやSVGで保存できます。
計算方法
独自のパーサーで式を計算木に変換するため、コードを実行することはありません。零点は、範囲を4000分割して符号の変化を探し、二分法で絞り込みます(NIST DLMF §3.8)。tan(x)や1/xのような極(発散点)は除外します。極値は傾きの符号の変化(中心差分、DLMF §3.4)から見つけ、黄金分割探索で精度を上げます。x²のように軸に接する零点は、y=0の極値として見つかります。
注意点
結果は数値計算によるもので、厳密な式ではありません(√2は1.41421と表示)。非常に近い零点や激しく振動する関数は見落とすことがあるので、その場合は拡大してください。扱えるのはxの関数だけで、媒介変数表示、不等式、3Dには対応していません。角度はラジアンです。
よくある質問
累乗や根号はどう入力しますか?
累乗は^(x^2、x^(1/3))、平方根はsqrt(x)、n乗根はroot(x; n)です。たとえば立方根はroot(x; 3)と書きます。
角度は度数法ですか、弧度法ですか?
関数のグラフで一般的な弧度法(ラジアン)です。度で計算したいときはsin(x*pi/180)と入力してください。
零点や極値はどのくらい正確ですか?
有効数字およそ6桁の数値で表示します。√2のような厳密な値は、手計算や数式処理ソフトで確認してください。
零点が表示されないのはなぜ?
xの範囲の外にあるか、ほかの零点とごく近い可能性があります。範囲を広げるか、その付近を拡大してください。
出典・根拠
- NIST Digital Library of Mathematical Functions, §3.8 Nonlinear Equations (Bisektion)
- NIST Digital Library of Mathematical Functions, §3.4 Differentiation (zentrale Differenzen)
- W3C – SVG 2 (Pfade)
更新日:
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