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輸入計算

數學公式

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結果

頂點
(2, -1)
拋物線的轉折點
焦點 (2, -0.75)
準線 y = -1.25

這個計算機能做什麼

本工具會分析以標準式 \(y = ax^2 + bx + c\) 表示的拋物線,並算出它最關鍵的幾何特徵:頂點(轉折點)、焦點準線。這三項資料就能完整描述一條垂直拋物線的形狀與位置,無論是在代數運算、圓錐曲線單元、光學設計或拋體運動問題中都很實用。

使用方法

請依照你的方程式,原樣輸入三個係數 \(a\)、\(b\) 與 \(c\)。其中係數 a 不可為 \(0\)(否則圖形會變成一條直線)。計算機會立刻回報頂點座標、焦點位置,以及準線的方程式。

公式說明

頂點的 x 座標為 \(h = -\frac{b}{2a}\),將其代回原式即可得到 y 座標 \(k = c - \frac{b^2}{4a}\)。焦距則為 \(p = \frac{1}{4a}\)。當 \(a > 0\) 時,拋物線開口朝上,焦點位於頂點上方的 \((h,\, k + p)\),準線為水平線 \(y = k - p\);當 \(a < 0\) 時開口朝下,由於此時 \(p\) 為負值,正負號會自然反轉。

$$\left(-\frac{b}{2a},\; c-\frac{b^2}{4a}\right)$$$$p=\frac{1}{4a},\quad F=(h,\,k+p),\quad y=k-p$$
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顯示頂點、焦點、對稱軸與準線的拋物線
頂點是轉折點;焦點與準線相對於它對稱分布。

實例演算

以 \(y = x^2 - 4x + 3\) 為例,可知 \(a = 1\)、\(b = -4\)、\(c = 3\)。則 \(h = \frac{4}{2} = 2\),\(k = 3 - \frac{16}{4} = -1\),所以頂點為 \((2,\, -1)\)。再由 \(p = \frac{1}{4} = 0.25\),可得焦點 \((2,\, -0.75)\),準線為 \(y = -1.25\)。

在 x-y 座標軸上繪製並突顯頂點的拋物線
繪製範例:頂點可直接從曲線最低點讀出。

常見問題

如果 a 是負數會怎樣?拋物線開口會朝下,焦點落在頂點下方,準線則在頂點上方。公式會自動處理這種情況。

為什麼 a 不能等於 0?若 \(a = 0\),方程式就沒有 \(x^2\) 項,圖形會變成一條直線,自然也就沒有頂點或焦點可言。

這也能算橫躺的拋物線嗎?不行——本計算機只適用於 \(y = ax^2 + bx + c\) 形式的垂直拋物線。

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