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非線形関数入門

線形 vs 二次 vs 指数——3つの曲線、3つの物語

すべての関数が直線とは限りません。線形関数 y = 2x は一定の速度で成長します。二次関数 y = x^2 はどんどん速く成長します。指数関数 y = 2^x はどちらよりも速く、最終的にすべてを圧倒します。

この違いは実生活で重要です:線形に増える給料は毎年同じ額の昇給。指数的に増える投資は一定期間で倍増。投げ上げたボールは二次関数の軌道を描きます。

この授業では3つを同じグラフで見て、それぞれの特徴を発見します。

Graph

FAQ

非線形関数とは?
非線形関数はグラフが直線でない関数です。二次関数、指数関数、平方根関数、三角関数などです。変化率が一定ではありません。
二次関数と線形関数の違いは?
線形関数は各ステップで同じ量増加します。二次関数は各ステップでより多く増加し、変化率自体が線形に増加します。
なぜ指数関数はすべてを超えるのですか?
指数関数は各ステップで定数倍されます。x=10で:2x=20、x²=100、2^x=1024。x=20で:2x=40、x²=400、2^x=1,048,576。
どの関数をいつ使いますか?
一定速度には線形(定額昇給、等速)。加速には二次(自由落下、面積)。複利成長には指数(利息、人口、崩壊)。