透過 MCP 連接 →

輸入計算

x + y =
x + y =

數學公式

廣告

結果

: 0
x = -1, y = 2
Determinant (D = a1·b2 − a2·b1) -3
x -1
y 2

這個計算機能做什麼

本工具用來求解兩個未知數 x 與 y 的二元一次聯立方程式,形式為 \(a_1\cdot x + b_1\cdot y = c_1\) 與 \(a_2\cdot x + b_2\cdot y = c_2\)。它採用克拉瑪公式(Cramer's rule)求解;對 2×2 的方程組而言,這在數學上與帶部分主元的 LU 分解完全等價。這是純粹的數學運算,無論在哪個國家、使用哪種教材,結果都一模一樣。

座標平面上相交於一點的兩條直線
2×2 線性方程組表示兩條直線,其交點即為解 (x, y)。

使用方法

輸入定義這兩條方程式的六個實數:x 的係數(\(a_1\)、\(a_2\))、y 的係數(\(b_1\)、\(b_2\)),以及等號右邊的常數項(\(c_1\)、\(c_2\))。係數可以是負數、小數或零。按下計算,即可得到 x 與 y 的唯一解,並附上行列式(determinant)作為判斷依據。

Advertisement
兩條直線的三種情形:相交、平行和重合
三種可能情況:唯一解(相交)、無解(平行)和無窮多解(重合)。

公式說明

首先計算係數矩陣的行列式:\(D = a_1\cdot b_2 - a_2\cdot b_1\)。接著將其中一行換成常數項,再算出另外兩個行列式:\(D_x = c_1\cdot b_2 - c_2\cdot b_1\),以及 \(D_y = a_1\cdot c_2 - a_2\cdot c_1\)。唯一解為 $$x = \frac{D_x}{D}, \qquad y = \frac{D_y}{D}$$ 若 \(D = 0\),則方程組沒有唯一解:當 \(D_x\) 與 \(D_y\) 同時為零時,兩條方程式代表同一條直線(無限多解);否則兩條直線平行且不重合(無解)。

範例演算

求解 \(1\cdot x + 2\cdot y = 3\) 與 \(4\cdot x + 5\cdot y = 6\)。此時 $$D = (1\cdot 5) - (4\cdot 2) = -3, \quad D_x = (3\cdot 5) - (6\cdot 2) = 3, \quad D_y = (1\cdot 6) - (4\cdot 3) = -6$$ 因此 \(x = \frac{3}{-3} = -1\),\(y = \frac{-6}{-3} = 2\)。驗算:\(1(-1) + 2(2) = 3\),且 \(4(-1) + 5(2) = 6\),正確。

常見問題

如果行列式等於零會怎樣?表示沒有單一的 (x, y) 解。計算機會回報「無解」(兩線平行)或「無限多解」(同一條直線)。

係數可以是零嗎?可以。係數為零只代表該變數在那條方程式中不存在;只要行列式不為零,求解器仍能正常運作。

支援小數與負數嗎?支援,六個輸入值都會被當作一般實數處理。

最後更新: