这个计算器能做什么
本工具将韦达定理应用于标准形式 \(ax^2 + bx + c = 0\) 的一元二次方程。无需真正求解出方程的根,它就能立刻给出根的和与根的积。无论是检验解题过程、由已知根反向构造方程,还是处理那些只关心和与积的题目,这都非常方便实用。
使用方法
输入三个系数:a(x² 的系数)、b(x 的系数)和 c(常数项)。系数 a 不能为 0,否则方程就退化成一次方程,而非一元二次方程。计算器会返回根的和(\(-b/a\))、根的积(\(c/a\))以及判别式(\(b^2 - 4ac\)),后者可以帮你判断根的性质。
公式详解
对于任意一元二次方程 \(ax^2 + bx + c = 0\),设其两根为 \(x_1\) 和 \(x_2\),韦达定理指出:
$$\text{Sum} = -\dfrac{\text{b}}{\text{a}}, \qquad \text{Product} = \dfrac{\text{c}}{\text{a}}$$这一结论可由因式分解直接推导:\(a(x - x_1)(x - x_2) = ax^2 - a(x_1+x_2)x + a\cdot x_1 x_2\),再将各项系数与原方程一一对照即可得出。
例题演示
以 \(x^2 - 5x + 6 = 0\) 为例,此时 \(a = 1\),\(b = -5\),\(c = 6\)。根的和为
$$-\frac{b}{a} = \frac{-(-5)}{1} = 5$$根的积为
$$\frac{c}{a} = \frac{6}{1} = 6$$实际上两根为 2 和 3,正好相加得 5、相乘得 6。判别式为
$$(-5)^2 - 4(1)(6) = 25 - 24 = 1$$是一个正的完全平方数,说明方程有两个不相等的有理根。
常见问题
必须先把方程解出来吗?不需要。韦达定理可以直接从系数得出根的和与积,完全无需求解。
判别式说明了什么?当 \(b^2 - 4ac\) 为正时,方程有两个不相等的实根;为 0 时有一个重根;为负时则有一对共轭复根。
a 可以等于 0 吗?不可以。如果 \(a = 0\),方程就变成了一次方程,针对一元二次方程的韦达定理便不再适用。