这个计算器能做什么
本工具用于求解二元一次方程组,即两个含有两个未知数的一次方程,写作 \(a_1 x + b_1 y = c_1\) 和 \(a_2 x + b_2 y = c_2\)。输入六个系数和常数项后,计算器会给出 \(x\) 和 \(y\) 的值;如果方程组没有唯一解,也会明确提示你。
使用方法
先填入第一个方程的系数 \(a_1\)、\(b_1\) 和常数项 \(c_1\),再填入第二个方程的 \(a_2\)、\(b_2\) 和 \(c_2\),然后点击「计算」。如果两条直线相交于一点,就能得到精确的 \(x\) 和 \(y\) 值;如果两条直线平行(无解)或完全重合(有无穷多解),计算器会提示行列式为零,方程组没有唯一答案。
公式解析
本计算器采用克拉默法则(Cramer's rule)。第一步先求行列式 \(D = a_1 b_2 - a_2 b_1\)。当 \(D \neq 0\) 时,方程组有且仅有一个解,其中
$$x = \frac{c_1\,b_2 - c_2\,b_1}{D}, \qquad y = \frac{a_1\,c_2 - a_2\,c_1}{D}$$当 \(D = 0\) 时,两个方程表示的是平行直线或重合直线,因此不存在唯一的 \((x, y)\) 解。
实例演示
求解 \(2x + 3y = 8\) 与 \(x - y = -1\)。这里 \(a_1=2\)、\(b_1=3\)、\(c_1=8\)、\(a_2=1\)、\(b_2=-1\)、\(c_2=-1\)。行列式
$$D = (2)(-1) - (1)(3) = -5$$于是
$$x = \frac{8\cdot-1 - (-1)\cdot 3}{-5} = \frac{-8 + 3}{-5} = \frac{-5}{-5} = 1$$$$y = \frac{2\cdot-1 - 1\cdot 8}{-5} = \frac{-2 - 8}{-5} = \frac{-10}{-5} = 2$$所以 \(x = 1\),\(y = 2\)。
常见问题
行列式为零代表什么?说明两条直线要么平行(无解),要么是同一条直线(有无穷多解)。无论哪种情况,都不存在唯一的 \((x, y)\) 解。
支持小数和负数吗?支持,每一个系数都可以输入小数和负数。
这用的是克拉默法则吗?是的——它采用克拉默法则的 \(2\times 2\) 行列式形式,对二元一次方程组的求解是精确无误的。