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关于一元二次方程求根公式计算器
一元二次方程的形式是 ax² + bx + c = 0,其中 a 不为 0。它的解(也叫根)由求根公式得出:
x = (−b ± √(b² − 4ac)) / (2a)
输入 a、b 和 c。计算器会一步一步演算公式:先算判别式,再算平方根,最后得出两个根。能写成精确分数或根式时就这样表示(x = 1 ± √2);没有实根时求出复根;并画出带根和顶点的抛物线。
功能
- 每一步都有 — 判别式、平方根和两个根,用你的数字演算
- 精确形式 — 分数 (1/2)、化简后的根式 (1 ± √2) 和复根 (−1 ± 2i)
- 实根还是复根 — 由判别式决定,计算器会明确告诉你
- 因式分解形式 — 当根是分数时,如 (2x − 1)(x + 3)
- 顶点和顶点式 — 顶点、对称轴和 y = a(x − h)² + k
- 函数图像 — 带根、顶点和对称轴的抛物线
- 小数和分数都可以 — 可输入 0.5、1/2 或 −3
- 保存在你的设备上 — 下次打开,你的方程还在
判别式告诉你什么
判别式是 D = b² − 4ac,也就是平方根里面的部分。
| D | 根 | 图像 |
|---|---|---|
| D > 0 | 两个不同的实根 | 与 x 轴有两个交点 |
| D = 0 | 一个二重根 | 与 x 轴相切,只有一个交点 |
| D < 0 | 没有实根,有两个复根 | 与 x 轴没有交点 |
如果 D 是完全平方数(0、1、4、9、16 …),而且 a、b、c 都是整数,那么根是分数,方程可以因式分解。
计算示例
两个实根:2x² + 5x − 3 = 0。 a = 2,b = 5,c = −3。
D = 5² − 4 × 2 × (−3) = 25 + 24 = 49。√49 = 7。
x = (−5 ± 7) / 4,所以 x₁ = 2/4 = 1/2,x₂ = −12/4 = −3。因式分解:(2x − 1)(x + 3)。
带根号的根:x² − 2x − 1 = 0。
D = 4 + 4 = 8,√8 = 2√2。x = (2 ± 2√2) / 2 = 1 ± √2,所以 x₁ ≈ 2.4142,x₂ ≈ −0.4142。
一个二重根:x² − 4x + 4 = 0。
D = 16 − 16 = 0,所以 x = 4 / 2 = 2。因式分解:(x − 2)²。
复根:x² + 2x + 5 = 0。
D = 4 − 20 = −16,√(−16) = 4i。x = (−2 ± 4i) / 2 = −1 ± 2i。抛物线始终在 x 轴上方,顶点是 (−1, 4)。
顶点
顶点是抛物线的转折点:h = −b / (2a),k = c − b² / (4a)。对于 2x² + 5x − 3,顶点是 (−5/4, −49/8) = (−1.25, −6.125)。直线 x = h 就是对称轴:两个根分别位于它两侧,距离相等。
常见问题
什么是求根公式?
x = (−b ± √(b² − 4ac)) / (2a)。只要 a 不为 0,它就能解所有形如 ax² + bx + c = 0 的方程。
如果 a = 0 呢?
那就不是二次方程了。方程变成 bx + c = 0,是一条直线,x = −c ÷ b。计算器会给出这个答案并提示你。
什么是复根?
判别式为负时,没有平方后是负数的实数,所以根要用到 i,其中 i² = −1。复根总是成对出现,例如 −1 + 2i 和 −1 − 2i。
可以输入分数或小数吗?
可以。输入 1/2、0.5 或 −3 都行。小数在内部会化成整数(0.5x² − 1.5x + 1 变成 x² − 3x + 2),所以精确形式照样可用。
为什么没有因式分解形式?
只有当根是分数时,才存在整数范围内的因式分解。x² − 2x − 1 的根是 1 ± √2,所以不能用整数分解。
相关工具
- 图形计算器 — 绘制任意函数并求它的根
- 分数计算器 — 分数的加法、减法和约分
- 勾股定理计算器 — 求直角三角形的第三条边
- 最大公约数和最小公倍数计算器 — 公因数,可用来化简根式
- 科学计算器 — 乘方和平方根
使用方法
- 输入 a、b 和 c — 方程会显示在输入框上方
- 负数用减号表示,缺少的项输入 0
- 在结果框中查看根,以及精确形式、判别式和顶点
- 查看表单下方的步骤和图像
- 也可以点一个示例,看看每种类型的答案