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📐 Fresnel Sine Integral 計算機

專業免費的 Fresnel Sine Integral 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)
0.438259147390355 at x = 1 (pi/2 convention)
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...

什麼是菲涅耳正弦積分?

菲涅耳正弦積分 S(x) 與其對應的餘弦積分 C(x) 是一組特殊函數,常見於光學(菲涅耳繞射)、天線理論,以及科紐螺線(又稱歐拉螺線)的幾何分析中。本計算器採用 π/2 正規化慣例,將 S(x) 定義為 \sin(π t^2 / 2) 從 0 到 x 的積分,而 C(x) 則是相同積分但改用餘弦函數。在此慣例下,當 x 趨近正無窮大時,兩個函數都會收斂至 1/2。

使用方式

輸入任意實數 x(正值或負值皆可),並選擇要顯示的小數位數。由於被積函數對 t 為偶函數,因此 S(x) 與 C(x) 都是奇函數:S(-x) = -S(x)、C(-x) = -C(x)。計算器會先求出數值大小,再自動套上正負號。當 x = 0 時,兩個積分的值都恰好為 0。

公式說明

此積分沒有初等的封閉解,因此必須以數值方法求值。對於中等大小的引數,計算器採用收斂快速的冪級數:

S(x) = \sum (-1)^n (((π/2)^{2n+1} x^{4n+3}) ÷ ((2n+1)! (4n+3)))

,C(x) 也有類似的級數。當 |x| 較大時,被積函數會劇烈振盪,因此改用複合辛普森法(Simpson's rule),並讓子區間數量隨 x^2 增加,以維持精確度。

實例演算(x = 1)

將級數逐項相加:

0.52359878 - 0.09228062 + 0.00724487 - 0.00031216 + 0.00000845 + \ldots

得到 S(1) ≈ 0.4382591474,與公認的參考值 0.4382591473903 一致。對應的餘弦積分值為 C(1) ≈ 0.7798934004。

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)

採用哪一種正規化方式?
採用 \(\pi/2\) 正規化形式,也就是在正弦與餘弦函數內帶有 \(\pi/2\) 因子,因此其極限值為 \(1/2\),而非含有 \(\sqrt{\pi/8}\) 的形式。
當 x 很大時會如何?
\(S(x)\) 與 \(C(x)\) 會在 \(1/2\) 附近振盪,振幅逐漸縮小;當 \(x\) 趨向正無窮大時收斂至 \(1/2\),趨向負無窮大時則收斂至 \(-1/2\)。
會一併計算 C(x) 嗎?
會的,餘弦積分 \(C(x)\) 會以次要結果的形式,與主要結果 \(S(x)\) 一同顯示。