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輸入計算

Write your equation as a·x + b = c·x + d, then enter the coefficients.

數學公式

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結果

x 的解
x = 3
x = (d − b) / (a − c)
可解狀態(1 唯一解/2 恆等式/0 無解) 1
分子 (d − b) 6
分母 (a − c) 2

這個計算機能做什麼

本工具會針對標準形式 \(a \cdot x + b = c \cdot x + d\) 的一元一次方程式進行移項與求解。它會把含有未知數的項目集中到一邊、常數項集中到另一邊,藉此把未知數 x 單獨分離出來,並給出精確的解;若方程式有無限多解或根本無解,也會即時告訴你。

使用方法

先把方程式改寫成「x 的係數乘以 x,再加上一個常數」的形式,左右兩邊都要這樣整理。接著在左邊填入 ab,在右邊填入 cd。舉例來說,方程式 \(3x + 4 = x + 10\) 對應的就是 \(a=3\)、\(b=4\)、\(c=1\)、\(d=10\)。按下計算,就能看到分離後 x 的值。

公式原理

從 \(a \cdot x + b = c \cdot x + d\) 出發,兩邊同時減去 \(c \cdot x\),再同時減去 b,就會得到 \((a - c) \cdot x = d - b\)。再除以係數,便能推得 $$x = \frac{d - b}{a - c}$$ 這裡的分母 \((a - c)\) 是關鍵:若它等於零,代表 x 的項會互相抵消,無法進行除法。

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天平顯示 ax+b 等於 cx+d,經整理後解出 x
一元一次方程式像天平一樣平衡;整理後即可解出 \(x = \frac{d-b}{a-c}\)。

實際範例

解 \(3x + 4 = x + 10\)。此處 \(a=3\)、\(b=4\)、\(c=1\)、\(d=10\)。分子 \(= d - b = 10 - 4 = 6\);分母 \(= a - c = 3 - 1 = 2\)。因此 $$x = \frac{6}{2} = 3$$ 驗算:\(3(3)+4 = 13\),而 \((3)+10 = 13\),兩邊相等 ✓。

常見問題

如果 a 等於 c 會怎樣? 此時含 x 的項會互相抵消。若剩下的常數相等(\(b = d\)),代表任何 x 值都成立,這就是恆等式;若兩者不相等,方程式自相矛盾,因此無解。

可以用它來解像 \(P = 2L + 2W\) 這種公式、求出 L 嗎? 可以——把它改寫成 \(a \cdot x + b = c \cdot x + d\) 的形式,並把 L 當作未知數,再填入係數即可。以此例來說會變成 \(0 \cdot L + P = 2 \cdot L + 2W\),所以 \(a=0\)、\(b=P\)、\(c=2\)、\(d=2W\)。

能處理小數和負數嗎? 可以,任何實數係數都接受,包括負數,以及以小數形式輸入的分數。

三個面板在數線上分別展示唯一解、任意值和無解的情況
三種可能的結果:唯一解、任意值(恆等式)或無解。
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