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輸入計算

數學公式

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結果

頂點座標
(3, -4)
頂點 (h, k)
h = -b / (2a) 3
k = c - b² / (4a) -4

什麼是二次函數頂點計算器?

凡是寫成一般式 \(y = ax^2 + bx + c\) 的二次函數,其圖形都是一條拋物線。頂點就是拋物線的轉折點——當 a 為正值時是最低點,當 a 為負值時則是最高點。這個計算器能直接由係數 a、b、c 求出頂點座標 \((h, k)\),讓你不必再手動配方(完全平方)。

如何使用

把方程式中的三個係數輸入進去即可。以 \(y = x^2 - 6x + 5\) 為例,設定 a = 1、b = -6、c = 5,按下計算後,工具就會回傳座標對 \((h, k)\)。請記得 a 不可以為 0——若 a = 0,這個式子就變成一次(線性)函數,而非二次函數,也就不會有拋物線。

公式解析

頂點的 x 座標恰好落在對稱軸上,公式為 \(h = -b / (2a)\)。將這個值代回原方程式並化簡,便可得到 \(k = c - b^2 / (4a)\)。兩者合起來就構成頂點式 \(y = a(x - h)^2 + k\),無論是畫圖、求最大值或最小值,還是解最佳化問題,都會變得相當直觀。

$$\left(h,\,k\right) = \left(-\frac{\text{b}}{2\,\text{a}},\;\; \text{c} - \frac{\text{b}^{2}}{4\,\text{a}}\right)$$
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座標軸上開口向上的拋物線,頂點標記在點 (h, k)
頂點 \((h, k)\) 是拋物線的轉折點,其中 \(h = -b/(2a)\) 給出它的 x 座標。

範例演練

以 \(y = 2x^2 + 8x + 3\) 為例,此時 a = 2、b = 8、c = 3。則 $$h = \frac{-8}{2\times2} = -2,$$ 而 $$k = 3 - \frac{8^2}{4\times2} = 3 - \frac{64}{8} = 3 - 8 = -5.$$ 因此頂點為 \((-2, -5)\);又因 a 為正值,這個點即為最低點(最小值)。

兩條拋物線,分別開口向上和向下,各自的頂點都被突顯
當 a 為正時,頂點是最小值;當 a 為負時,頂點是最大值。

常見問題

頂點一定是最小值嗎? 不一定。當 \(a > 0\) 時,拋物線開口向上,頂點是最小值;當 \(a < 0\) 時,開口向下,頂點則是最大值。

什麼是對稱軸? 它是一條鉛直線 \(x = h\),會通過頂點,並讓拋物線左右兩半互相對稱。

如果 a 等於 0 會怎樣? 此時方程式不再是二次函數,所以沒有頂點。計算器會將其標示為無效輸入。

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