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輸入計算

數學公式

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結果

Quadratic equation: ax2 + bx + c = 0

One real root:

x = -0.5

這個計算機能做什麼

一元二次方程式求解計算機可以解出任何寫成標準式 ax² + bx + c = 0 的二次方程式。你只要輸入三個係數,工具就會回傳方程式的根(解)。最方便的是,它會自動處理三種可能情況:兩個相異實根、一個重根,或兩個複數(虛數)根。你完全不必事先判斷屬於哪一種——計算機會幫你檢查判別式。

你需要輸入的資料

  • 係數 a——乘上 x² 的數字(不可為 0,否則就不是二次方程式)。
  • 係數 b——乘上 x 的數字。
  • 係數 c——常數項。

這三個係數都可以是正數、負數、整數或小數。計算機會自動整理輸出結果,整數答案不會多出尾端的「.0」。

公式說明

結果來自經典的一元二次方程式求根公式:

$$x = \frac{-\text{b} \pm \sqrt{\text{b}^{2} - 4\,\text{a}\,\text{c}}}{2\,\text{a}}$$

根號裡的式子 \(\text{b}^{2} - 4\text{ac}\) 稱為判別式,它決定了解的型態:

  • 判別式 > 0:有兩個相異實根。
  • 判別式 = 0:只有一個實根,等於 \(-\text{b} / 2\text{a}\)。
  • 判別式 < 0:有兩個複數根,寫成實部(\(-\text{b} / 2\text{a}\))加上或減去虛部(\(\sqrt{-判別式} / 2\text{a}\)),後面再接上「i」。
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求根公式示意圖,突顯根號下的判別式部分。
二次方程式求根公式及其判別式 \(\text{b}^{2} - 4\text{ac}\),它決定根的性質。

範例演算

假設 a = 1、b = −3、c = 2。判別式為 \((-3)^{2} - 4(1)(2) = 9 - 8 = 1\),為正值,所以有兩個實根:

  • $$x = \frac{3 + \sqrt{1}}{2} = \frac{3 + 1}{2} = \mathbf{2}$$
  • $$x = \frac{3 - \sqrt{1}}{2} = \frac{3 - 1}{2} = \mathbf{1}$$

若 a = 1、b = 0、c = 1,判別式為 \(0 - 4 = -4\)(負值),得到複數根 0 + 1i0 − 1i

x 軸上的三條拋物線,分別表示兩個根、一個根和無實根。
判別式的符號如何對應拋物線與 x 軸的兩個、一個或零個實數交點。

常見問題

如果係數 a 輸入 0 會怎樣? 這時方程式不再是二次方程式,而除以 2a(變成 0)會產生無定義的結果。請務必讓 a 為非零值。

為什麼有時會得到複數根? 當判別式為負值時,拋物線不會與 x 軸相交,因此沒有實數解——只有以虛數單位「i」表示的複數解。

可以使用小數係數嗎? 可以。計算機接受小數與負數,會把整數結果顯示得乾淨俐落,需要時也會保留小數精度。

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