数学

指数関数的に減少(減衰)とは?
わかりやすく説明します。

指数関数的に増加、の反対の意味の

指数関数的に減少(減衰)を

理系院卒の私がわかりやすく説明します。

指数関数的に減少(減衰)とは

指数関数的に減少(減衰)とは

指数関数

$$ y = \left( \frac{1}{2} \right)^x \hspace{20cm} $$

のグラフのように

最初は勢いよく、次第にじりじりと
0に向かい減って行くことを意味します。

略して指数的減衰とも言われます。

数式で定義するなら、0<a<1として

\( y = a^x \)

のグラフがこの言葉を表します。

具体例はこちら

参考記事

減少vs減衰

科学者の間では指数関数的に減衰の方がよく使われます。

これは0に限りなく近づくけど
0にはならない様に対し

減り衰えるがより精確な表現のためです。

指数関数的に減少でも意味は通じます。

減少には

\( y = -x \)

のように

0を通り越して負の数まで行くイメージがあります。

余談

微分方程式による理解

微分方程式という分野から
見た場合の定義を載せておきます。

意味する所は同じです。

定義

時間によって変化する数N(t)の変化量が

常に自身N(t)の負の定数-λ倍

すなわち方程式

$$ \frac{dN(t) }{dt } = -\lambda N(t) \hspace{20cm} $$

を満たすときN(t)は
指数関数的に減少(減衰)していると言う。

指数関数的に増加

ちなみに

\( y = a^x \)

において1<aの時が指数関数的に増加です。

まとめ

指数関数的に減少(減衰)とは

最初は勢いよく、次第にじりじりと
0に向かい減って行くことを意味します。

減少より減衰の方が学術的に好まれます。

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