這個計算器能做什麼
這款二次函數分析器只要輸入標準式 f(x) = ax² + bx + c,就能立刻幫你算出完整的拋物線資訊:頂點、對稱軸、判別式、實根(x 截距)以及 y 截距。不論是代數、高中數學、微積分先修課程,還是物理拋體運動與最佳化問題,都能派上用場。
使用方法
依序填入三個係數 a、b 與 c。其中係數 a 必須不為零,才是真正的二次函數(若 a = 0,方程式就會退化成一次方程式)。按下計算,即可在同一畫面看到拋物線的所有關鍵特徵。
公式說明
對稱軸與頂點擁有相同的 x 值:\(x = -b / (2a)\)。把這個 x 代回函數,就能求出頂點的 y 值。各個根則來自二次公式
$$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^{2} - 4ac}}{2a}$$根號內的量 \(b^{2} - 4ac\) 稱為判別式:若為正,代表有兩個相異實根;若為零,代表有一個重根;若為負,則沒有實根(拋物線不會與 x 軸相交)。至於 y 截距,因為 \(f(0) = c\),所以直接就是 \(c\)。
範例演練
以 f(x) = x² − 3x + 2(a = 1、b = −3、c = 2)為例:對稱軸 \(x = -(-3)/(2 \cdot 1) = 1.5\);頂點 \(y = 1.5^{2} - 3(1.5) + 2 = -0.25\),因此頂點為 (1.5, −0.25)。判別式 \(= 9 - 8 = 1\),求得根 \(x = (3 \pm 1)/2\),即 2 與 1。y 截距為 (0, 2)。
常見問題
如果 a = 0 會怎樣?此時算式變成一次式(bx + c),最多只有一個根,不存在拋物線,也沒有頂點。
判別式為負代表什麼?表示拋物線完全不接觸 x 軸,因此沒有實根,只有複數根。
頂點的 x 值一定等於對稱軸嗎?是的。對稱軸就是通過頂點的那條鉛直線,也就是 \(x = -b/(2a)\)。