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witch of agnesi 計算ツール

witch of agnesi 計算ツール(無料・オンライン)。数値を入力すると瞬時に結果が表示され、計算式・手順・計算例も確認できます。すべてブラウザ内で計算され、登録は不要です。

中国語版: 箕舌线在线计算器

witch of agnesi 計算ツール
参数 a(y = 8a³/(x² + 4a²))
取点横坐标 x

原理

箕舌线(witch of Agnesi)由圆的构造生成:取直径 2a 的圆,从顶点作射线交圆与切线 y = 2a,交点纵坐标的中点轨迹即 y = 8a³/(x² + 4a²)。曲线与渐近线 y = 0 之间的面积用标准积分 ∫8a³/(x²+4a²)dx = 4πa²(arctan 原函数取全实轴极限)。

曲线是钟形、处处光滑,峰值 2a 在 x = 0,拐点在 x = ±2a/√3(y = 3a/2)。它是概率论中 Cauchy 分布形态的确定性雏形——Maria Agnesi 1748 年在《分析基础》中系统研究,得名于意大利语 versiera 的误译(avversiera → witch)。

使用步骤

① 输入参数 a 与想取的横坐标 x;② 计算面积与 y(x);③ 需要归一化的钟形剖面(如光学 PSF 教学演示)时按 1/(8πa³)·y 使用。

计算示例

a = 1:A = 12.566370614359(= 4π = 12.566370614359);y(1) = 1.600000000000;峰值 y(0) = 2;拐点 y = 1.5 在 x = ±1.154700538379。数值积分(GL16 + 解析尾项)与 4π 一致到 1e−9。

注意事项

本曲线与柯西分布密度 f(x) = 1/(π(1+x²)) 仅差尺度因子:a = 1/2 的箕舌线恰是标准 Cauchy 密度的 4 倍高度版本。 tails 极重——面积收得很慢,数值积分必须配解析尾项。

常见问题

Q:为什么叫「女巫」?A:翻译事故——Agnesi 用的意大利语 la versiera(转动之线)被剑桥译者读成 l'avversiera(魔女)。数学上与巫术无关。

Q:面积 4πa² 怎么记?A:∫dx/(x²+c²) = (1/c)arctan(x/c) 取 c = 2a,全轴极限给 π/(2a),乘 8a³ 得 4πa²——峰值 2a、宽 ~4a、面积近圆面积 π(2a)² 的量级。

参考值区(GL16 + 解析尾项同源校验)

a = 1:A = 12.566370614359;y(±2/√3) = 1.499999999999(拐点);y(0) = 2。

witch of agnesi 計算ツールの使い方

  1. 各入力欄に自分の数値を入力します — 各欄に求める値の説明があります。
  2. 入力すると結果は即座に更新されます。「計算」ボタンは不要です。
  3. 結果カードで主要な数値、手順、実務上の注意点を確認できます。

よくある質問

witch of agnesi 計算ツールは無料ですか?

はい — Calcton の数学の計算ツールはすべて無料で、登録も不要です。入力データはブラウザ内で処理され、サーバーには送信されません。

このツールの中国語版はありますか?

はい。上の中国語版へのリンクをご利用ください。同じ計算ツールを簡体字中国語インターフェースで利用できます。

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