透過 MCP 連接 →

輸入計算

數學公式

廣告

結果

完全平方三項式
是 ✓
Factors as ( x + 3 )²
36
4ac 36
判別式(b² − 4ac) 0
√a 1
√c 3

什麼是完全平方三項式?

完全平方三項式是指可以寫成「兩項式平方」的二次式,例如 \((a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2\),或 \((a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2\)。對於一般的三項式 \(ax^2 + bx + c\),當它的判別式等於零,也就是 \(b^2 = 4ac\) 時,它恰好就是完全平方式。這個計算器只要輸入三個係數,就能立刻告訴你該三項式是否為完全平方,並給出因式分解的結果。

完全平方三項式構成正方形的代數拼塊圖
完全平方三項式排成邊長為 \((x + c)\) 的正方形,展示 \(a^2 + 2ab + b^2 = (a + b)^2\)。

計算器使用方式

請依序輸入係數 a(\(x^2\) 前面的數字)、b(\(x\) 前面的數字)以及 c(常數項)。工具會自動計算 \(b^2\) 與 \(4ac\),兩者相互比較後回報「是」或「否」。若為完全平方,畫面會顯示因式分解形式 $$\left(\sqrt{a}\,x \pm \sqrt{c}\right)^2$$ 其中的正負號會與 \(b\) 的正負一致。

公式原理說明

將 \(\left(\sqrt{a}\,x + \sqrt{c}\right)^2\) 展開後可得 \(a\,x^2 + 2\sqrt{ac}\,x + c\)。要讓中間項的係數吻合,必須滿足 \(b = 2\sqrt{ac}\);兩邊各自平方便得到 $$b^2 = 4ac$$ 因此,檢查 \(b^2 = 4ac\) 與檢查這個二次式是否有「重根(兩個相同的根)」完全等價,而重根正是完全平方三項式的核心特徵。

比較 b 平方與 4ac 以檢驗是否為完全平方
判別式 \(b^2 = 4ac\):兩值相等即可確認為完全平方三項式。

實例演算

以 \(x^2 + 6x + 9\) 為例,此時 \(a = 1\)、\(b = 6\)、\(c = 9\)。計算得 \(b^2 = 36\),而 \(4ac = 4 \times 1 \times 9 = 36\)。由於 \(36 = 36\),所以它是完全平方。再由 \(\sqrt{a} = 1\)、\(\sqrt{c} = 3\),且中間項為正,因式分解結果為 \((x + 3)^2\)。驗證:$$(x + 3)^2 = x^2 + 6x + 9 \;\checkmark$$

常見問題

如果 a 或 c 是負數會怎樣? 標準的實數完全平方三項式要求 \(a\) 與 \(c\) 為非負數,才能讓平方根為實數。\(b^2 = 4ac\) 這項判別式檢驗仍然有效,但所顯示的兩項式因式分解是以實數根為前提。

b 的正負號有沒有影響? 只會影響因式分解的形式:\(b\) 為負時得到 \(\left(\sqrt{a}\,x - \sqrt{c}\right)^2\),\(b\) 為正時得到 \(\left(\sqrt{a}\,x + \sqrt{c}\right)^2\)。判斷是否為完全平方時使用的是 \(b^2\),因此正負號並不影響它是否成立。

為什麼 b² 必須恰好等於 4ac? 因為完全平方對應的是重根;判別式只要是其他值,就代表有兩個相異實根(或沒有實根),這時三項式便無法收斂成單一個兩項式的平方。

最後更新: