อนุพันธ์ของฟังก์ชัน
ให้ $f(x)$ เป็นฟังก์ชันของจำนวนจริงที่สามารถหาอนุพันธ์ได้อย่างน้อยถึงอันดับที่สอง และ $a$ เป็นจำนวนจริงใดๆ
แอปพลิเคชันนี้ใช้คำนวณ ที่ $x=a$
หาค่าของฟังก์ชัน $f(a)$
หาค่าอนุพันธ์อันดับที่หนึ่ง $f'(a)$
หาค่าอนุพันธ์อันดับที่สอง $f''(a)$
ในการคำนวณอนุพันธ์ของฟังก์ชัน เราใช้วิธี automatic differentiation (AD) โดยพิจารณาว่า $f(x)$ ประกอบด้วยโอเปอเรชันพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ เช่น บวก ลบ คูณ หาร และฟังก์ชันพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ เช่น ฟังก์ชันยกกำลัง ฟังก์ชันตรีโกณมิติ ฟังก์ชันลอการิทึม ฟังก์ชันเอกซ์โปเนนเชียล รวมทั้งหมด 17 ฟังก์ชันตามตารางข้างล่างนี้ โดยการใช้กฎลูกโซ่ซ้ำๆกับโอเปอเรชันและฟังก์ชันดังกล่าว เราจะสามารถคำนวณอนุพันธ์ได้อย่างถูกต้องแม่นยำ
ยกตัวอย่างเช่น
ให้ $f(x)=x^3\sin(x)$ และ $a=\frac{\pi}{4}$ และนี้เป็นผลของการคำนวณด้วยแอปพลิเคชัน
f = 0.342574195312286 f' = 1.651111232744576 f'' = 5.606662083171068เมื่อเปรียบเทียบกับผลที่ได้จากสูตรพบว่าการคำนวณของแอปพลิเคชันนี้มีความถูกต้องถึงทศนิยม 14 ตำแหน่ง
ข้อมูลอินพุท
แอปพลิเคชันนี้ต้องการข้อมูลอินพุททั้ง $f(x)$ และ $a$ โดย $f(x)$ จะอยู่ในรูปของ math expression ที่มี $x$ เป็นตัวแปร ส่วน $a$ เป็นจำนวนจริงเช่น 3 หรือ math expression ที่สามารถคำนวณออกมาเป็นจำนวนจริงได้ เช่น 2^3+exp(pi) แอปพลิเคชันนี้ใช้ math expression ใน $f(x)$ ที่คล้ายกับที่พบในหนังสือแคลคูลัสทั่วไป เช่น เขียน 2x หรือ 2*x ก็ได้, 2sin(x) หรือ 2*sin(x), 3exp(-x) หรือ 3*exp(-x) เป็นต้น เราใช้วงเล็บได้เพื่อให้การคำนวณค่าเป็นไปตามที่เราต้องการ เช่น ถ้าเราเขียน x^3sin(x) จะหมายถึง $x^3\sin(x)$ แต่ถ้าใส่วงเล็บ x^(3sin(x)) จะเป็นการหาค่าของ $x^{3\sin(x)}$
ตารางแสดงค่าคงที่ ฟังก์ชัน และโอเปอเรเตอร์ทางคณิตศาสตร์ ที่ใช้ได้กับแอปพลิเคชันนี้
ฟังก์ชัน/ค่าคงที่ | คำอธิบาย |
---|---|
e | ค่าคงที่ e=2.718281828459045 |
pi | ค่าคงที่ pi=3.141592653589793 |
abs | abs(x) ค่าสัมบูรณ์ x |
sqrt | sqrt(x) รากที่สอง x |
pow or ^ | pow(x,y) หรือ x^y x ยกกำลัง y |
exp | exp(x) ค่า e ยกกำลัง x |
log | log(x) ค่าลอการิทึมฐาน e ของ x |
sin | sin(x) ค่าไซน์ของ x |
cos | cos(x) ค่าโคไซน์ของ x |
tan | tan(x) ค่าแทนเจนต์ของ x |
asin | asin(x) ค่าอินเวอร์สไซน์ของ x |
acos | acos(x) ค่าอินเวอร์สโคไซน์ของ x |
atan | atan(x) ค่าอินเวอร์สแทนเจนต์ของ x |
sinh | sinh(x) ค่าไฮเพอร์โบริกไซน์ของ x |
cosh | cosh(x) ค่าไฮเพอร์โบริกโคไซน์ของ x |
tanh | tanh(x) ค่าไฮเพอร์โบริกแทนของ x |
asinh | asinh(x) ค่าอินเวอร์สไฮเพอร์โบริกไซน์ของ x |
acosh | acosh(x) ค่าอินเวอร์สไฮเพอร์โบริกโคไซน์ของ x |
atanh | atanh(x) ค่าอินเวอร์สไฮเพอร์โบริกแทนของ x |
? : | โอเปอเรเตอร์ if-then-else ต้องใช้ในวงเล็บ เช่น (x>0?1:-1) |