เครื่องคิดเลขวิทยาศาสตร์: ยกกำลัง ราก ลอการิทึม และตรีโกณมิติ
เครื่องคิดเลขวิทยาศาสตร์ออนไลน์ที่รองรับเลขยกกำลัง ราก ลอการิทึมและ ln ไซน์ โคไซน์ และแทนเจนต์ในหน่วยองศาหรือเรเดียน รวมถึงแฟกทอเรียล เปอร์เซ็นต์ และหน่วยความจำ
Scientific Calculator
Evaluates a typed or tapped expression with the usual order of operations, including powers, roots, logarithms, trigonometry and factorials.
Keypad
How this calculator reads an expression
History
No calculations yet. Press = to add one.
เอกสารประกอบการใช้งาน
เครื่องคิดเลขวิทยาศาสตร์
เครื่องคิดเลขวิทยาศาสตร์คำนวณค่าของนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่เขียนขึ้น เครื่องนี้อ่านเลขยกกำลัง ราก ลอการิทึม ตรีโกณมิติ แฟกทอเรียล และเปอร์เซ็นต์ ใช้ลำดับการดำเนินการมาตรฐาน และรายงานคำตอบหนึ่งค่า
เครื่องคำนวณทำอะไร
นิพจน์สามารถพิมพ์ลงในช่อง Expression หรือสร้างด้วยแป้นกดได้ เครื่องคิดเลขจะอ่านนิพจน์ทันทีที่มีการเปลี่ยนแปลง จึงไม่ต้องกดปุ่มเท่ากับเพื่อดูคำตอบ ปุ่ม = จะเพิ่มการคำนวณลงในรายการประวัติแทน
รองรับสิ่งต่อไปนี้:
- ตัวเลข จุดทศนิยม และตัวเลขในรูปเลขชี้กำลัง เช่น
1.5e-3; - ตัวดำเนินการ
+,-,*,/และ^(เลขยกกำลัง) รวมถึงวงเล็บ; - ค่าคงที่
piและe; - ฟังก์ชัน
sin,cos,tan,asin,acos,atan,log,ln,sqrtและcbrt; - เครื่องหมายต่อท้าย
!(แฟกทอเรียล) และ%(เปอร์เซ็นต์)
สัญลักษณ์บนแป้นกดจะถูกแปลงเป็นรูปแบบปกติที่เทียบเท่ากัน ดังนั้น ×, ÷, − และ π จึงมีความหมายเหมือนกับ *, /, - และ pi
log คือ ลอการิทึมฐาน 10 และ ln คือลอการิทึมธรรมชาติ ฐาน e นี่คือการกำกับชื่อที่ใช้ในเครื่องคิดเลขวิทยาศาสตร์ของ TI และ Casio รวมถึงการตั้งชื่อใน NIST Digital Library of Mathematical Functions หมวด 4.2
ลำดับการดำเนินการ
กฎที่กำหนดความหมายของนิพจน์คือลำดับการดำเนินการ เครื่องคิดเลขนี้ใช้ไวยากรณ์ด้านล่าง แต่ละบรรทัดเรียกใช้บรรทัดที่อยู่ถัดลงไป ดังนั้นการซ้อนกันจึงเป็นตารางลำดับความสำคัญ โดยบรรทัดสุดท้ายมีการผูกมัดแน่นที่สุดและคำนวณก่อน
1expression := term (('+' | '-') term)*
2term := unary (('*' | '/' | juxtaposition) unary)*
3unary := ('-' | '+') unary | power
4power := postfix ('^' unary)?
5postfix := primary ('!' | '%')*
6primary := number | constant | name '(' expression ')' | '(' expression ')'
7เรียงเป็นรายการจากสิ่งที่คำนวณก่อนถึงสิ่งที่คำนวณทีหลัง:
- ทุกสิ่งที่อยู่ในวงเล็บ และฟังก์ชันที่ใช้กับวงเล็บ;
!และ%;^;- เครื่องหมาย
-หรือ+ที่อยู่หน้าจำนวน; *,/และสิ่งสองอย่างที่เขียนติดกัน;+และ-
แบบแผนที่ได้จากกฎนี้ตรงกับ ISO 80000-2:2019 และบทความ "ลำดับการดำเนินการ" ใน Wikipedia:
| สิ่งที่เขียน | อ่านเป็น | ค่า |
|---|---|---|
2^3^2 | 2^(3^2) | 512 |
-2^2 | -(2^2) | -4 |
2^-2 | 2^(-2) | 0.25 |
2^3! | 2^(3!) | 64 |
100+10% | 100 + (10/100) | 100.1 |
1/2pi | (1/2) * pi | 1.57079632679 |
6/2(1+2) | (6/2) * (1+2) | 9 |
ตัวเลขหรือชื่อสองรายการที่เขียนติดกันหมายถึงการคูณ ซึ่งทำให้ 2pi, 2(3+4) และ 3sin(30) ใช้งานได้ การคูณโดยนัยนี้มีลำดับเดียวกับ * และ / ดังนั้นการเขียนติดกันกับการหารจึงอ่านจากซ้ายไปขวา เครื่องคิดเลขวิทยาศาสตร์แบบพกพาหลายรุ่นให้การเขียนติดกันมีลำดับแน่นกว่าการหาร และอ่าน 1/2pi เป็น 1/(2*pi) ซึ่งให้คำตอบต่างกัน Wikipedia อธิบายความแตกต่างนี้ไว้ใน "วิธีป้อนข้อมูลเครื่องคิดเลข" การใส่วงเล็บจะยุติความกำกวมในกรณีที่ความแตกต่างมีผล
% หารด้วย 100 ไม่ว่าจะอยู่ตำแหน่งใด ดังนั้น 20% คือ 0.2 และ 200*15% คือ 30 เครื่องหมายนี้ไม่ใช่ปุ่ม "เปอร์เซ็นต์ของยอดรวมที่กำลังคำนวณ" ของเครื่องคิดเงิน และไม่ใช่ตัวดำเนินการหาเศษ
ตัวอย่างพร้อมวิธีทำ
นิพจน์ sin(30)+2^3*ln(4) ในโหมดองศาจะคำนวณตามลำดับดังนี้:
sin(30)คือ 0.5 เพราะ 30 องศาเท่ากับครึ่งหนึ่งของมุมฉาก และไซน์ของมุมนี้เท่ากับหนึ่งส่วนสอง2^3คือ 8 เลขยกกำลังมีลำดับก่อนการคูณln(4)คือ 1.386294361128 * 1.38629436112คือ 11.0903548890.5 + 11.090354889คือ 11.590354889
เครื่องคิดเลขแสดง 11.590354889
ตัวอย่างที่สองแสดงกฎการอ่านจากซ้ายไปขวา ใน 6/2(1+2) จะคำนวณวงเล็บก่อน ได้เป็น 6/2*3 การหารและการคูณโดยนัยมีลำดับเดียวกัน ดังนั้นจึงทำการหารก่อน: 6/2 คือ 3 และ 3*3 คือ 9
องศาและเรเดียน
การตั้งค่าหน่วยมุมกำหนดว่า sin, cos และ tan จะอ่านค่าอินพุตอย่างไร และ asin, acos และ atan จะคืนค่าเป็นหน่วยใด ในโหมดองศา การหมุนครบหนึ่งรอบเท่ากับ 360 องศา ในโหมดเรเดียน การหมุนครบหนึ่งรอบเท่ากับ 2pi หรือประมาณ 6.28318530718 นิพจน์เดียวกันอาจให้คำตอบต่างกันมากในสองโหมด: sin(30) เท่ากับ 0.5 ในโหมดองศา และ -0.988031624093 ในโหมดเรเดียน
การจัดเก็บและการแสดงตัวเลข
ค่าทุกค่าคือเลขทศนิยมคู่แบบไบนารี 64 บิตตาม IEEE 754 ซึ่งเป็นชนิดตัวเลขที่อธิบายไว้ใน ECMA-262, ECMAScript Language Specification หมวด 6.1.6.1 เลขคู่เก็บเลขทศนิยมได้ประมาณ 15 ถึง 17 หลัก คำตอบจะถูกปัดเศษเพียงครั้งเดียวเพื่อแสดงบนหน้าจอ โดยเหลือเลขนัยสำคัญ 12 หลัก ค่าที่ต่ำกว่า 0.000001 หรือมากกว่าหรือเท่ากับ 1,000,000,000,000 จะแสดงในรูปเลขชี้กำลัง ดังนั้น 0.0000001 จึงอ่านเป็น 1E-7
ตัวเลขที่จัดเก็บไว้ยังคงความแม่นยำเต็มรูปแบบ หน่วยความจำเก็บผลลัพธ์ที่แน่นอน ไม่ใช่เลข 12 หลักบนหน้าจอ และ MR จะวางข้อความที่สั้นที่สุดซึ่งอ่านได้เป็นตัวเลขเดียวกันกลับมา ค่าติดลบในหน่วยความจำจะถูกวางไว้ในวงเล็บ ดังนั้นเมื่อเรียกคืนหลัง 2 จะถูกอ่านเป็นการคูณ ไม่ใช่การลบ
จะไม่ใช้การปัดเศษเพื่อตัดสินสิ่งใด เศษเหลือเล็กน้อยจากการคำนวณก่อนหน้าเป็นจำนวนจริงและจะถูกปฏิบัติเช่นนั้น 0.1*3-0.3 ไม่เท่ากับศูนย์ในระบบไบนารี แต่มีค่าประมาณ 5.55111512313E-17 ดังนั้น 5/(0.1*3-0.3) จึงให้ 9.00719925474E16 แทนที่จะแสดงข้อความหารด้วยศูนย์
ด้วยเหตุผลเดียวกัน sin(180) ในโหมดองศาจะแสดง 1.22464679915E-16 ไม่ใช่ 0 ความคลาดเคลื่อนมีค่าประมาณหนึ่งส่วนในหนึ่งหมื่นล้านล้าน และยังคงเล็กเท่านี้ แทนเจนต์เป็นกรณียกเว้น ซึ่งจะอธิบายต่อไป
สิ่งที่เครื่องคำนวณปฏิเสธ
เครื่องคิดเลขจะแสดงข้อความแทนคำตอบเมื่อ:
- ตัวส่วนมีค่าเป็นศูนย์พอดี รวมถึงตัวเลขที่เล็กเกินกว่าจะเก็บเป็นเลขคู่ได้ เช่น
1e-400ซึ่งกลายเป็นศูนย์ทันทีที่อ่าน; sqrtได้รับจำนวนลบ;logหรือlnได้รับจำนวนที่ไม่มากกว่าศูนย์;asinหรือacosได้รับจำนวนที่อยู่นอกช่วง -1 ถึง 1 ซึ่งเป็นโดเมนที่ระบุใน NIST DLMF หมวด 4.14;- ใช้
tanที่ 90 องศา หรือผลคูณคี่ใด ๆ ของค่านี้ ซึ่งฟังก์ชันไม่มีค่า; - ขอให้คำนวณแฟกทอเรียลของสิ่งที่ไม่ใช่จำนวนเต็มตั้งแต่ 0 ถึง 170;
- จำนวนมีจุดทศนิยมจุดที่สอง เช่น
1.2.3; - นิพจน์ยาวเกิน 512 อักขระ
ขีดจำกัด 170 เป็นคุณสมบัติของชนิดตัวเลข ไม่ใช่ความชอบ: แฟกทอเรียลของ 170 มีค่าประมาณ 7.25741561531E306 ซึ่งยังอยู่ในช่วงที่เลขคู่เก็บได้ แต่แฟกทอเรียลของ 171 เก็บไม่ได้ ส่วนขีดจำกัด 512 อักขระจะตรวจสอบในโค้ด เพราะความยาวของนิพจน์เป็นตัวกำหนดปริมาณงานของเครื่องคิดเลข
การตรวจสอบแทนเจนต์จะปัดเศษมุมให้เหลือ 9 ตำแหน่งทศนิยมก่อนทดสอบ วิธีนี้ดึงความคลาดเคลื่อนจากการคำนวณก่อนหน้ากลับไปยังเส้นกำกับแนวตั้งที่แน่นอน โดยแลกกับช่วงที่ปฏิเสธค่ากว้างประมาณ 5e-10 องศาในแต่ละด้าน tan(89.9999999994) ให้ค่า 95,493,592,025 ส่วน tan(89.9999999995) จะถูกปฏิเสธ โหมดเรเดียนไม่มีการตรวจสอบเช่นนี้ เพราะค่าเรเดียนที่ป้อนใกล้ครึ่งหนึ่งของ pi ก็เป็นเพียงจำนวนอีกค่าหนึ่งที่ไม่มีสถานะพิเศษ
คำถามที่พบบ่อย
ปุ่ม % ทำอะไรที่นี่
ปุ่มนี้หารด้วย 100 ไม่ว่าจะปรากฏที่ใด 100+10% เท่ากับ 100.1 เพราะหมายถึง 100 บวก 0.1 ไม่ได้คำนวณเปอร์เซ็นต์ของค่าที่อยู่ก่อนหน้า
2^3^2 เท่ากับ 64 หรือ 512
512. เลขยกกำลังจัดกลุ่มจากขวา ดังนั้นจึงหมายถึง 2^(3^2) ซึ่งเท่ากับ 2^9 สอดคล้องกับ ISO 80000-2:2019
เหตุใด 6/2(1+2) จึงเท่ากับ 9 ไม่ใช่ 1
การคูณโดยนัยมีลำดับเดียวกับการหาร และสิ่งที่มีลำดับเท่ากันจะอ่านจากซ้ายไปขวา เครื่องคิดเลขที่ให้การเขียนติดกันมีลำดับแน่นกว่าจะตอบ 1 การใส่วงเล็บจะขจัดข้อสงสัย
เหตุใด sin(180) จึงไม่แสดง 0
เพราะ 180 องศาจะถูกแปลงเป็นเรเดียนก่อน และ pi ไม่สามารถเขียนได้อย่างแม่นยำในระบบไบนารี คำตอบมีค่าประมาณ 1.2e-16 ซึ่งเป็นค่าจริงของไซน์ของจำนวนที่เครื่องใช้จริง
log กับ ln ต่างกันอย่างไร
log เป็นลอการิทึมฐาน 10 ดังนั้น log(1000) เท่ากับ 3 ส่วน ln เป็นลอการิทึมฐาน e ดังนั้น ln(e) เท่ากับ 1 ป้ายชื่อบนแป้นกดใช้แบบแผนเดียวกับเครื่องคิดเลขวิทยาศาสตร์ของ TI และ Casio
เหตุใดจึงปฏิเสธแฟกทอเรียลที่มากกว่า 170 แฟกทอเรียลของ 171 มีค่ามากกว่าจำนวนใด ๆ ที่เลขคู่สามารถเก็บได้ ดังนั้นคำตอบจะเป็นอนันต์แทนที่จะเป็นตัวเลข เครื่องคิดเลขจึงแสดงข้อความนี้แทนการแสดงผลที่ไม่มีความหมาย
แหล่งข้อมูล
- IEEE 754-2019, มาตรฐาน IEEE สำหรับเลขทศนิยมลอยตัว
- ECMA-262, ECMAScript Language Specification หมวด 6.1.6.1, "ชนิด Number"
- ISO 80000-2:2019, ปริมาณและหน่วย ภาค 2: เครื่องหมายและสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์
- NIST Digital Library of Mathematical Functions หมวด 4.2 และ 4.14
- Wikipedia, "ลำดับการดำเนินการ"
- Wikipedia, "วิธีป้อนข้อมูลเครื่องคิดเลข"