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輸入計算

數學公式

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結果

f(x) 的零點
x₁ = 2, x₂ = 1
兩個實根
判別式(b² − 4ac) 1

這個計算機能做什麼

函數 f(x) 的零點(又稱根)指的是任何使 f(x) = 0 成立的 x 值,也就是圖形與 x 軸交會的位置。本工具專門求標準式 \(f(x) = ax^2 + bx + c\) 的二次函數零點。只要輸入係數 a、b、c,就會回傳實根或複數根,並附上判別式的數值。

拋物線在兩點與 x 軸相交,這兩點標記為零點
f(x) 的零點是拋物線與 x 軸相交處的 x 值。

使用方式

依序填入三個係數即可。舉例來說,若要計算 \(f(x) = x^2 - 3x + 2\),請輸入 a = 1、b = −3、c = 2。當 a = 0 時,方程式會退化為一次式(\(bx + c = 0\)),此時計算機會回傳唯一的解。判別式那一列則告訴你:方程式是有兩個相異實根、一個重根,還是一組共軛複數根。

公式說明

零點是透過求根公式(二次公式)計算的:

$$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$

根號內的部分 \(\Delta = b^2 - 4ac\) 稱為判別式。當 \(\Delta > 0\) 時,有兩個相異實根;當 \(\Delta = 0\) 時,有一個重根(重複的實根);當 \(\Delta < 0\) 時,根為複數,寫成 \(a \pm bi\) 的形式。

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三條拋物線分別表示兩個實根、一個重根和沒有實根
判別式決定有兩個、一個或沒有實零點。

範例演算

解 \(f(x) = x^2 - 3x + 2 = 0\)。此時 a = 1、b = −3、c = 2。判別式為 $$(-3)^2 - 4(1)(2) = 9 - 8 = 1.$$因此 $$x = \frac{3 \pm \sqrt{1}}{2} = \frac{3 \pm 1}{2},$$得到 \(x_1 = 2\) 與 \(x_2 = 1\)。驗證可知 \(f(x) = (x - 1)(x - 2)\)。

常見問題

判別式為負代表什麼?表示拋物線完全不與 x 軸相交,因此沒有實根,方程式的根是一組共軛複數。

可以用來解一次函數嗎?可以。把 a 設為 0,工具就會改解 \(bx + c = 0\),並回傳 \(x = -c/b\)。

為什麼有時候只得到一個根,而不是兩個?當判別式剛好等於 0 時,兩個根會合而為一,因此二次方程式只有一個(重複的)零點,位於 \(x = -b/(2a)\)。

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