一元二次方程求解器
输入系数 a、b、c 求解 ax² + bx + c = 0——得到根、判别式、顶点和绘制的抛物线,并展示解题过程。
- 判别式
- 1
- 根的类型
- 两个不相等实根
计算器
解题过程
判别式:D = b² − 4ac = (-5)² − 4·(1)·(6) = 1
x = (−b ± √D) / 2a = (5 ± √1) / 2
抛物线 y = ax² + bx + c 的图像,显示顶点及任意 x 轴截距。
关于此计算器
本计算器可求解任意形如 ax²+bx+c=0 的一元二次方程,通过求根公式得出实数根或复数根。输入三个系数,即可立即看到方程的根、判别式、顶点、对称轴以及绘制好的抛物线。
如何解读你的结果
结果卡片在最上方显示方程的根——可能是两个不同的实数值、一个重根,或一对共轭复数。根的下方依次给出判别式(用于判断根的类型)、顶点坐标、对称轴和 y 轴截距。一张小型抛物线图绘出曲线,用实心点标出与 x 轴的实数交点,用空心圆标出顶点。下方的逐步推导展示了求根公式的每一个步骤。
计算方法
方程的根通过求根公式 x = (−b ± √(b²−4ac)) / (2a) 求得,该公式见于 OpenStax 与 Khan Academy。首先计算判别式 D = b²−4ac,其符号决定平方根是实数还是虚数。顶点为 (−b/2a, f(−b/2a)),对称轴为 x = −b/2a。y 轴截距恒为 c,而与 x 轴的实数交点仅在 D ≥ 0 时给出。
实例演示
输入 a = 1,b = −5,c = 6(求解 x² − 5x + 6 = 0)。
判别式为 1(正值),因此有两个不同的实数根:x₁ = 3 和 x₂ = 2。顶点位于 (2.5, −0.25),对称轴为 x = 2.5。抛物线在这两个根处与 x 轴相交。
常见问题
判别式能告诉我什么?
判别式 D = b²−4ac 决定方程有多少个实数根。当 D 为正时,抛物线与 x 轴相交于两点;当 D 等于零时,它在一个重根处与 x 轴相切;当 D 为负时,根为复数,抛物线永不与 x 轴相交。
什么是复数根,它们何时出现?
当判别式为负时会出现复数根。它们以 p ± qi 的共轭对形式成对出现,其中 i 为虚数单位。虽然它们在实平面上不表现为 x 轴交点,但仍是方程的有效解。
当 a 不等于 1 时也能用吗?
可以。为 a 输入任意非零值即可。计算器使用完整的求根公式 x = (−b ± √(b²−4ac)) / (2a),因此 2、−3 或 0.5 这样的系数都同样适用。
资料来源
- openstax.org/books/college-algebra-2e/pages/2-5-quadratic-equations
- en.wikipedia.org/wiki/Quadratic_formula
- www.khanacademy.org/math/algebra/x2f8bb11595b61c86:quadratic-functions-equations/x2f8bb11595b61c86:quadratic-formula-a1/a/quadratic-formula-explained-article
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