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➗ Function Continued Fraction Evaluator 計算機

專業免費的 Function Continued Fraction Evaluator 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)
2.23606797749979 converged at n = 40 (14 significant digits requested)
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...

這個計算器的功能

本工具用來計算廣義連分數,其形式為 f(x) = b_0 + \cfrac{a_1}{b_1 + \cfrac{a_2}{b_2 + \cfrac{a_3}{b_3 + ·s}}}。它最大的特色在於:開頭項 b_0、第 n 個分子 a_n 以及第 n 個分母 b_n,都是以數學運算式輸入的,並且可以同時依賴變數 x 與項次編號 n。計算器會代入你指定的 x,依序產生 n = 1, 2, 3, \ldots 的各項,最後回報收斂值 f(x),並附上逐階收斂分數 f_n(x) 的表格。這是一個純粹的數值分析工具,普遍適用於任何情境——不涉及任何地區規定或單位換算。

使用方式

請輸入三個運算式以及一個 x 值。每個運算式都可以使用符號 x 與 n、運算子 + - * / ^(次方),以及函數 sqrt、exp、ln、log、sin、cos、tan,還有常數 pi 與 e。你可以選擇有效數字位數來控制結果的顯示方式(這只會影響收斂的容許誤差與顯示,不會改變底層的數學運算)。結果欄會顯示 f(x) 以及達到收斂時的項次 n;下方表格則列出前幾階的收斂分數,讓你清楚看到數值如何逐步穩定下來。

公式說明

各階收斂分數由前向基本遞迴關係(forward fundamental recurrence)產生。起始值為 A_{-1} = 1、A_0 = b_0、B_{-1} = 0、B_0 = 1,接著每一層都依下式更新:

A_n = b_n A_{n-1} + a_n A_{n-2}
B_n = b_n B_{n-1} + a_n B_{n-2}
而第 n 階收斂分數即為 f_n = A_n / B_n。當連續兩階收斂分數在所要求的精度下一致時,迭代即停止;若始終未收斂,最多計算到 1000 項為止。

實例演練

以預設值 b_0 = 1、a_n = x - 1、b_n = 2,並取 x = 5 為例。這正是 √(x) 的經典連分數展開:

√(x) = 1 + \cfrac{x-1}{2 + \cfrac{x-1}{2 + ·s}}
當 x = 5 時,每個分子都是 4、每個分母都是 2。前幾階收斂分數為 f_1 = 3、f_2 = 2、f_3 = 2.3333\ldots、f_4 = 2.2,逐步逼近 √(5) = 2.2360679774997896。其不動點 t = 2 + 4/t 的解為 t = 1 + √(5),因此 f = 1 + \cfrac{4}{1+√(5)} = √(5)。

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)

\(a_n\) 與 \(b_n\) 可以依賴項次 \(n\) 嗎?
可以。例如函數 \(x/(e^x - 1)\) 即可寫成 \(b_0 = 1 - x/2\)、\(a_n = x^2/4\)、\(b_n = 2n + 1\),其中 \(b_n\) 會隨 \(n\) 增大。
如果某個分母變成 0 怎麼辦?
求值器會代入一個極小的 epsilon 讓計算繼續進行,做法仿照改良式 Lentz 法(modified Lentz method);若持續無法收斂,系統會提出警示。
為什麼到 1000 項就停止?
那是安全上限。若到達該上限仍未收斂,計算器會回傳最後一階的收斂分數,並附上警告訊息。