微分・積分・極限の計算
多項式の式を入れると、微分した式(導関数)や、指定した区間の定積分、極限の値を、途中の式つきで計算します。「(2x+3)^4」のような合成関数の微分や、シンプソン法による定積分の近似にも対応。
「3x^2+2x-1」「2(3x+1)^4」のように入れます(×は省略、べき乗は^)
くわしい条件を変える(なくても計算できます)
例:expr に「x^2+1」、ここに「x-3」と入れると、積の微分の途中式を出します
計算方法
微分 (x^n)′=n x^(n−1)、合成関数は {(ax+b)^n}′=n a (ax+b)^(n−1)(連鎖律)です。例:f(x)=x^3 なら f′(x)=3x^2 です。
積の微分 (fg)′=f′g+fg′ です。2つの式を掛けたものを直接展開して微分しても、同じ結果になります。
定積分 ∫x^n dx=x^(n+1)/(n+1) を使って計算した値と、区間を細かく分けて面積を近似する「シンプソン法」(放物線で近似する数値積分)の値を、両方出して見比べられるようにしています。
極限 x にそのまま代入して求めます。代入すると 0/0 になる場合は、分子・分母をどちらも (x − 近づく値) で割ってから、もう一度代入します(因数分解して約分するのと同じ考え方です)。
出典:この計算は式の定義によるもので、参照する公的な資料はありません。
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よくある質問
微分するとはどういうこと?
ある関数のグラフの、各点での傾き(接線の傾き)を表す新しい関数(導関数)を求めることです。x^nの微分はnx^(n-1)です。
0/0になる極限はどう計算する?
分子と分母を因数分解して、共通する (x−a) を約分してから、もう一度 x に代入します。このツールも同じ手順で計算しています。
シンプソン法とは?
定積分(面積)を、区間を細かく分けて放物線で近似しながら足し合わせる数値計算の方法です。分割を増やすほど、正確な値に近づきます。
合成関数の微分(連鎖律)とは?
(ax+b)^nのように、式の中に式が入っているものを微分するときの公式で、外側をふつうに微分してから、内側の式の微分(この場合はa)をかけます。