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輸入計算

數學公式

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結果

部分分式分解
A = -1.5, B = 2.5
= -1.5/(x − a) + 2.5/(x − b)
係數 A -1.5
係數 B 2.5

這個計算機的功能

本工具可針對分母含有兩個相異一次因式的「真分式」進行部分分式分解。當分子為 px + q 的形式、分母為 (x − a)(x − b) 時,它會將整個分式拆成兩個簡單的項:A/(x − a) 與 B/(x − b)。這是代數與微積分中最常用的技巧之一,尤其在對有理函數做積分時更是必備的步驟。

使用方法

先輸入分子的係數 pq(也就是分子為 px + q),再輸入定義出 (x − a) 與 (x − b) 兩個因式的根 ab。請注意這兩個根必須相異。計算機會回傳能讓分解式成為恆等式的常數 A 與 B。

公式解析

我們要讓 (px+q)/((x−a)(x−b)) = A/(x−a) + B/(x−b) 成立。兩邊同乘分母後可得 px + q = A(x − b) + B(x − a)。利用「遮罩法(cover-up)」,代入 x = a 即可單獨求出 A:A = (pa + q)/(a − b);代入 x = b 即可單獨求出 B:B = (pb + q)/(b − a)。這兩個封閉形式的公式,正是計算機所計算的內容。

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展示一個有理分數拆分為兩個更簡單分數的示意圖
部分分式分解將一個分數按每個一次因式拆成兩個更簡單分數之和。

範例演算

分解 (3x + 5)/((x − 1)(x − 2))。此時 p = 3、q = 5、a = 1、b = 2。則 A = (3·1 + 5)/(1 − 2) = 8/(−1) = −8,B = (3·2 + 5)/(2 − 1) = 11/1 = 11。因此分解結果為 −8/(x − 1) + 11/(x − 2)。

透過遮住一個因式來計算係數 A 的遮蓋法圖示
遮蓋法:在每個根處代入剩餘運算式即可求出 A 和 B。

常見問題

為什麼 a 與 b 必須相異? 若 a = b,分母就會出現重複因式 (x − a)²,這時需要改用 A/(x − a) + B/(x − a)² 的形式,本頁面這個兩項式公式便不再適用。

分子一定要是 px + q 嗎? 分子的次數必須低於分母的次數(也就是真分式)。一次分子 px + q 是此處的一般情形;若分子為常數,只要令 p = 0 即可。

如果我的因式長得像 (x + c) 怎麼辦? 把 (x + c) 改寫成 (x − (−c)),這樣對應的根就是 a = −c。

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