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輸入計算

一般式:x² + y² + Dx + Ey + F = 0

數學公式

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結果

圓心
(3, -4)
Radius = 4
圓心 x 座標 (h) 3
圓心 y 座標 (k) -4
半徑² (r²) 16
半徑 (r) 4

這個計算器的功能

這個工具可以把以一般式 x² + y² + Dx + Ey + F = 0 表示的圓,轉換成標準式 (x − h)² + (y − k)² = r²。做法是分別對 x 項與 y 項進行配方,接著算出圓心 (h, k) 與半徑 r。只要輸入 D、E、F 三個係數,結果立刻呈現。

使用方法

先把你的方程式對照成 x² + y² + Dx + Ey + F = 0 的形式:x 前面的係數就是 D,y 前面的係數就是 E,單獨的常數項則是 F。注意正負號很重要——以 x² + y² − 6x + 8y + 9 = 0 為例,D = −6、E = 8、F = 9。若你的方程式在 x² 與 y² 前還帶有係數(例如 2x² + 2y² + …),請先將整條方程式同除以該數字,讓平方項的係數變成 1。

公式解析

對 x² + Dx 配方時,需加上再減去 (D/2)²;同理,y 項則使用 (E/2)²。把常數項移到等號右邊後,可得 (x + D/2)² + (y + E/2)² = D²/4 + E²/4 − F。因此圓心為 (−D/2, −E/2),半徑則是右邊數值的平方根。若這個數值為負,代表沒有實圓存在;若等於 0,則方程式只代表一個點。

座標軸上的圓,標示圓心與半徑
標準式可直接給出圓心 (h, k) 和半徑 r。

範例演算

以 x² + y² − 6x + 8y + 9 = 0 為例,D = −6、E = 8、F = 9。圓心 = (−(−6)/2, −8/2) = (3, −4)。半徑² = 36/4 + 64/4 − 9 = 9 + 16 − 9 = 16,所以 r = 4。這個圓的圓心位於 (3, −4),半徑為 4。

幾何配方:加入角塊以拼成完整正方形
配方法補上缺少的角塊,湊成一個完整的正方形。

常見問題

如果半徑算出來是虛數怎麼辦?當 D²/4 + E²/4 − F 為負值時,方程式沒有實數解,也就不代表一個真正的圓。

圓心可以落在原點嗎?可以——當 D = 0 且 E = 0 時,圓心就是 (0, 0),半徑 r = √(−F)。

為什麼要先除以最高次項係數?因為這些公式都假設 x² 與 y² 的係數同為 1,而這正是圓在一般式中的基本特性。

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