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📈 Exponential Integral En 計算機

專業免費的 Exponential Integral En 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)
0.1484955068 無因次
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...

什麼是指數積分 Eₙ(x)?

廣義指數積分 E_{n}(x) 是一個標準的特殊函數,定義為 e^{-x· t}/t^{n} 對 t 從 1 積分到無窮大的結果。它廣泛出現在應用數學、物理學(尤其是輻射傳輸與中子輸運)以及工程領域。其中參數 n 為整數階數,x 為實數引數。當 n = 1 時,它會化簡為經典的指數積分,關係為 E_{1}(x) = -Ei(-x)。

如何使用本計算器

請將階數 n 填入一個非負整數(0、1、2、3……),並將引數 x 填入一個實數。按下「計算」後,即可得到雙精度(約 15 位有效數字)的 E_{n}(x) 結果。只有當 x 大於或等於 0 時,函數才會是實數值。對於 n = 0 或 n = 1,引數必須為嚴格正數,因為兩者在 x 趨近 0 時都會發散;而當 n 大於或等於 2 時,x = 0 處的值為有限值,等於 1/(n-1)。

公式與演算法

定義積分為

E_{n}(x) = \int_{1}^{\infty} ((e^{-x· t}) ÷ (t^{n})) dt.
本程式採用數值穩定的「expint」演算法:當 x > 1 時,使用 Lentz 連分數法;當 0 < x ≤ 1 時,則使用含有歐拉–馬斯刻若尼常數 \gamma ≈ 0.5772156649 的收斂冪級數。特殊情況則直接處理:E_{0}(x) = e^{-x}/x,以及當 n ≥ 2 時 E_{n}(0) = 1/(n-1)。

實例演算

以預設值 n = 2、x = 1 為例。由於 x ≤ 1,因此採用冪級數計算,nm1 = 1。級數從 1 開始,後續各項(-0.4227843、-0.5、+0.0833333、-0.0138889……)累加後得到 E_{2}(1) ≈ 0.1484955。作為驗證,E_{2}(0) = 1/(2-1) = 1,而 E_{1}(1) ≈ 0.2193839。

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)

為什麼輸入負的 x 會出現錯誤?
當 \(x < 0\) 時,函數並非實數值,因此計算器會將其標示為未定義。
x = 0 時會發生什麼?
當 \(n \ge 2\) 時,結果為 \(1/(n-1)\);當 \(n = 0\) 或 \(n = 1\) 時,函數會發散,所以 \(x\) 必須為正數。
計算結果有多精確?
雙精度運算可提供約 15 位有效數字,對於一般科學與工程應用而言已綽綽有餘。