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📈 Euler Method First Order Ode 計算機

專業免費的 Euler Method First Order Ode 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
0.7652614605 Euler approximation with step size h = 0.02
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器能做什麼

本工具採用經典的前向(顯式)尤拉法,對形如 y' = F(x, y)、初始條件為 y(x_0) = y_0 的一階常微分方程進行數值求解。它會從 x_0 出發、以 n 個等距步長前進到 x_n,並回傳步長 h、完整的 (x, y) 近似值數值表,以及終點的近似解 y(x_n)。

使用方式

請以 x 與 y 為變數,將右端項 F(x, y) 輸入為數學運算式(支援 + - * / ^ 運算子、括號,以及 sin、cos、exp、log/ln、sqrt、abs 等函數,還有常數 pi 與 e)。接著設定起點 x_0、初始值 y_0、終點 x_n,並選擇切分段數 n。n 越大代表步長越小,結果通常也越精確。

公式解析

步長為

h = ((x_n - x_0) ÷ (n))
而格點為 x_k = x_0 + k · h。從 y_0 開始,每個新值依下式計算:
y_{k+1} = y_k + h · F(x_k, y_k)
——也就是在目前位置取斜率 F,再以寬度 h 沿直線前進一步。此方法為一階精度,因此整體誤差約與 O(h) 成正比。

範例演算

以 y' = 1 - y^2、x_0 = 0、y_0 = 0、x_n = 1、n = 5 為例,步長 h = 0.2。逐步迭代可得 y_1 = 0.2、y_2 = 0.392、y_3 = 0.5612672、y_4 ≈ 0.6982668、y_5 ≈ 0.8007513。因此尤拉法在 x = 1 的估計值約為 0.8008。由於精確解為 \tanh(x),\tanh(1) ≈ 0.7616;只要加大 n,尤拉法的結果就會逐漸逼近此真實值。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼我的答案和精確解不一樣?
尤拉法只有一階精度,誤差大致與 \(h\) 成正比,因此選擇較大的 \(n\)(較小的步長)就能提升準確度。
\(x_n\) 可以小於 \(x_0\) 嗎?
可以。此時步長 \(h\) 會變成負值,相同的遞迴式便會往回(反向)積分。
支援哪些函數?
包含 sin、cos、tan、asin、acos、atan、sinh、cosh、tanh、exp、log/ln、log10、sqrt 與 abs,以及常數 pi 與 e。