数学

グラフ描画電卓

最大3つの実数関数 f(x), g(x), h(x) をリアルタイムでプロット。値の表、ドラッグによるパン、スクロールによるズーム、DEG/RAD切り替え、科学電卓と同じパーサーを搭載。

01グラフ計算機
構文 累乗: x^n (例 x^4 関数: sin(x), log(x), ln(x), exp(x), sqrt(x), abs(x) 定数: π or pi, e
ウィンドウ
三角関数:
グラフをドラッグしてパン、スクロールしてズーム。変数はxと入力します。累乗はキャレット(^)を使用します:x^2、x^3、x^4、x^-1。キーボードにそれらがある場合は、後置のx²、x³、x⁴も使用できます。
x f(x) g(x) h(x)
03仕組み

このグラフ描画電卓は、最大3つの実数関数を x の関数として入力すると、値の表と共有キャンバス上にリアルタイムでプロットします。 式のエンジンは、標準電卓および科学電卓と同じ再帰下降パーサーを使用し、変数 x が追加されています。定数 π および e、四則演算、括弧、パーセント / モジュロ / 階乗、平方根 / 立方根 / 逆数 x⁻¹、逆関数を含む三角関数および双曲線関数、自然対数および常用対数、指数関数、x^y のべき乗などを数値として評価できるものはすべてグラフ化できます。

使用方法

右側のパネルには3つの関数行があります:f(x) =g(x) =h(x) =。いずれかの行に x の式を入力すると、対応する色(青、赤、緑)の曲線が左側のキャンバスに描画されます。行を空にすると、その曲線は描画されません。各行の入力欄の隣には小さなステータスインジケーターがあります。式が解析されると緑色のチェック、解析されないと赤色のクロス、フィールドが空の場合は空白が表示されるため、グラフを失うことなく構文エラーを特定できます。

関数入力の下にはウィンドウエディターがあります:x_minx_maxy_miny_max の4つの数値フィールドです。デフォルトのウィンドウは標準の[-10, 10]の正方形です。いずれかの値を変更すると、キャンバスは即座に再描画されます。ウィンドウエディターの下には、4つのショートカットボタンがあります:+ は中央を中心に2倍にズームイン、 は2倍にズームアウト、Fit Y は現在のxウィンドウを維持し、10%のマージンを付けてすべての定義済み関数が表示されるようにy軸を調整します。Reset は[-10, 10]の正方形に戻します。キャンバスをドラッグしてパンしたり、スクロールしてカーソルを中心にズームすることもできます。これは、最新のデスクトップグラフツールで使われるのと同じジェスチャーです。

三角法のモード切り替えは、ウィンドウエディターの下にあります。デフォルトはDEGなので、初めて訪れたユーザーは直感的に sin(30) = 0.5 となります。ラジアンで作業している場合はRADに切り替えてください。この選択は、ローカルストレージを介してページを再読み込みしても保持されます。このモードは、6つの直接三角関数とその3つの逆関数すべてに適用されます。

変数、暗黙の乗算、演算子の優先順位

変数は小文字の x です。式のエンジンが数値を許容する場所ならどこでも、x を使用でき、電卓はその値を代入して評価します。暗黙の乗算は、Calcorama の他の場所と同じように機能します:2x2 × xx(x+1)x × (x+1)(x+1)(x-1)(x+1) × (x-1) です。入力欄には明示的な * キーはありません。*× を入力するか、変数や数値を隣接させるだけで指定できます。

標準的な優先順位が適用されます:まず括弧、次に指数(^ は右結合性、したがって 2^3^22^9 = 512)、次に乗算 / 除算 / モジュロ / 暗黙の乗算(左から右)、最後に加算と減算(左から右)です。後置演算子は指数よりも優先順位が高いです: は25、(2+3)² は25ですが、-5²-(5²) = -25 となり、ほとんどの電卓やほとんどのCASシステムでの規約に一致します。

値の表

グラフの下には、x_start から始まり Δx ごとに増加する9つのx値の表があります。各関数は、その曲線と同じ色で表示される独自の列を持ちます。どちらのコントロールも任意の正の値を入力できるため、大きな間隔(多項式を[-100, 800]にスキャンするためにΔx = 100)または細かい間隔(単位区間を慎重に確認するためにΔx = 0.1)でサンプリングできます。関数がそのxで定義されていないセル(非正の数の対数、負の数の平方根、ゼロ除算)は、誤解を招く数値の代わりに長いダッシュが表示されます。

不連続点と漸近線

レンダラーは、キャンバスのピクセル列ごとに各関数を1回サンプリングするため、入力時に知覚できる遅延がないほど高速です。tan(x) のような漸近曲線が漸近線で画面全体に誤解を招くような垂直線を描画するのを防ぐために、レンダラーは2つの保護策を適用します:NaN を返すサンプル(そのxで関数が定義されていない)はペンを上げ、隣接するサンプルが表示範囲の3倍以上スイングした場合はペンのリフトとして扱われます。結果として、tan(x)±∞ を貫通する連続的な揺らぎではなく、分離された分岐の適切なシーケンスとしてプロットされます。

開始するための例

入力パネルの上にある3つのエンゲージメントプリセットチップは、3つの既製のトリオをロードします。多項式トリオ(x³-2x2x+1)は、放物線と立方曲線がどのように関連しているかを示します。三角関数トリオ(sin(x)cos(x)tan(x))は、[-360, 360] のようなウィンドウでRADに素早く切り替えると、周期的な形状がスケールで表示されます。指数 / 自然対数 / x²トリオ(exp(x)ln(x))は、指数関数的成長が多項式的成長をどのように支配するか、そして自然対数が指数関数の逆関数であり、直線 y = x に対して反映されていることを示します。

この電卓ができること、できないこと

これは2次元実数値の陽関数プロッターです。y = f(x) をプロットします。媒介変数曲線(x(t), y(t))、極座標曲線(r(θ))、陰関数(x² + y² = 25)、不等式、離散データ、ベクトル場、または3D表面はプロットしません。記号操作(微分、積分、根検索、代数的簡略化)はありません。アニメーション、x 以外のスライダー変数、セッションごとの状態設定なしで、関数のプロットとそれに対するいくつかの比較には、これが可能な限り最速のワークフローです。

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