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'' = 5.606662083171068        
เมื่อเปรียบเทียบกับผลที่ได้จากสูตรพบว่าการคำนวณของแอปพลิเคชันนี้มีความถูกต้องถึงทศนิยม 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)

คำนวณอนุพันธ์ของฟังก์ชัน