在線即時計算器 · 純前端本地秒算 · 零數據上傳

➗ Generalized Continued Fraction 計算機

專業免費的 Generalized Continued Fraction 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)
3.1415926535898 最後一階收斂值 f_n(n = 項數)
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

本工具用來計算廣義(解析型)連分數,形式為 f = \cfrac{a_0}{b_0 + \cfrac{a_1}{b_1 + \cfrac{a_2}{b_2 + ·s}}},並依你指定的項數,逐一列出各階收斂值 f_0、f_1、f_2……。其中分子 a_n 與分母 b_n 都以項次索引 n 的代數表達式輸入,因此你能重現許多經典展開式:π、1/(e-1)、根號二的自然對數、根號二,以及其他無數例子。這是一個純數學工具,不涉及任何單位或特定國家的規則。

使用方式

將起始分子 a_0 與起始分母 b_0 以數值輸入。第 n 項分子 a_n 與第 n 項分母 b_n 則以變數 n 的表達式輸入,例如「n^2」、「n+1」、「-n^2」、「3(2n+1)」或「2」。系統支援緊鄰 n 的隱含乘法,也支援 + − * / ^、括號、一元負號,以及 sqrt、exp、ln、sin、cos 等函數。接著選擇要計算的項數(1 到 1000)與要顯示的位數。畫面上的大數字即為最後一階收斂值;下方表格則呈現數值如何逐步穩定下來。

公式說明

計算第 n 階收斂值 f_n 時,計算器會從保留的最內層往外推算。先令尾項 t = 0,接著對 k = n, n-1, \ldots, 1 依序更新

t = ((a_k) ÷ (b_k + t))
最後得到
f_n = ((a_0) ÷ (b_0 + t)).
這種由內而外的計算方式在數值上相當穩定;當某個分母恰好為零時,會代入一個極小的 epsilon 作為防護(這是改良式 Lentz 演算法的安全機制)。

實例演練:π 的展開式

取 a_0 = 4、b_0 = 1、a_n = n^2、b_n = 2n+1,並設定 6 項,就能得到著名的 π 連分數。以 n = 6 由內而外計算:t 從 0 開始;k=6 得 36/13 = 2.769231;k=5 得 25/13.769231 = 1.815651;k=4 得 1.479323;k=3 得 1.061407;k=2 得 0.659912;k=1 得 0.273156。最後 f_6 = 4/(1 + 0.273156) = 3.141962,已相當接近 π = 3.141593。增加項數即可進一步收斂。

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)

為什麼數值無法與常數完全吻合?
每個收斂值都只是截斷後的近似值。項數越多越精確,不過受限於雙精度浮點數,有效位數大約只到 15 位。
如果我的連分數發散怎麼辦?
有些表達式會出現振盪或發散。收斂值表格能讓你觀察其變化趨勢,據此判斷極限是否存在。
還有哪些例子可以試?
\(1/(e-1)\):\(a_0=1\)、\(b_0=1\)、\(a_n=n+1\)、\(b_n=n+1\)。根號二:\(a_0=2\)、\(b_0=1\)、\(a_n=1\)、\(b_n=2\)。根號二的自然對數:\(a_0=1\)、\(b_0=3\)、\(a_n=-n^2\)、\(b_n=3(2n+1)\)。