一元二次方程求解器 (ax² + bx + c = 0)

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结果

根x₁ = 5/2, x₂ = −1
x₁2.5
x₂−1
判别式 Δ49
根的性质两个不同的实根
顶点(0.75, −6.125)
对称轴x = 0.75
y 轴截距−5
抛物线开口向上(顶点处取最小值)
因式分解形式(2x − 5)(x + 1)

求解任何一元二次方程 ax² + bx + c = 0。计算器会算出判别式,使用求根公式,并以小数和精确形式(分数或化简的平方根,如 2 ± √3,包括复根)给出根。它还会求出顶点、对称轴和因式分解形式,并用韦达定理检验这些根。

分步解答

确定 a、b 和 c

2x² − 3x − 5 = 0: a = 2, b = −3, c = −5

判别式

Δ = b² − 4ac = (−3)² − 4·2·(−5) = 49
Δ > 0 → 两个不同的实根

求根公式

x = (−b ± √Δ)/(2a) = (3 ± √49)/4
精确: x₁ = 5/2, x₂ = −1
x₁ = 2.5, x₂ = −1

顶点与对称轴

h = −b/(2a) = 3/4 ≈ 0.75
k = c − b²/(4a) = −49/8 ≈ −6.125
顶点式: y = 2(x − 0.75)2 − 6.125

因式分解形式

2x² − 3x − 5 = (2x − 5)(x + 1)

用韦达定理检验

x₁ + x₂ = −b/a = 1.5
x₁·x₂ = c/a = −2.5

关键公式

p² < 4q 的二次方程
z = −p/2 ± j√(q − p²/4)

如何解一元二次方程

  1. 把方程写成标准形式 ax² + bx + c = 0,并读出 a、b 和 c,注意它们的符号。
  2. 计算判别式 Δ = b² − 4ac。若 Δ > 0,有两个实根;若 Δ = 0,有一个重根;若 Δ < 0,有两个共轭复根。
  3. 使用求根公式 x = (−b ± √Δ)/(2a)。通过提出平方因子来化简平方根:√12 = 2√3。
  4. 当 Δ < 0 时,写成 √Δ = i·√|Δ|,所以根为 −b/(2a) ± i·√|Δ|/(2a)。
  5. 抛物线 y = ax² + bx + c 的顶点位于 x = −b/(2a);代入求出 y 坐标。
  6. 检验:两根之和为 −b/a,两根之积为 c/a。

问与答

什么时候可以因式分解而不用公式?

当判别式是完全平方数且系数为整数时,根是有理数,二次式可以在整数范围内因式分解,如 2x² − 3x − 5 = (2x − 5)(x + 1)。否则求根公式是可靠的方法。

判别式为负是什么意思?

抛物线不与 x 轴相交,所以没有实根。两个根是共轭复数 p ± qi,在阻尼振动和电路分析等问题中很重要。

什么是顶点式?

y = a(x − h)² + k,其中 (h, k) 是顶点。它直接显示抛物线的最小值 (a > 0) 或最大值 (a < 0),通过配方得到。

如果 a = 0 呢?

那么方程是线性的,bx + c = 0,唯一解为 x = −c/b。求根公式会出现除以零,所以计算器要求 a 不为零。

为什么计算器给出精确的根?

考试常常要求给出 (3 ± √17)/4 这样的答案,而不是小数。当 a、b、c 是整数或小数时,计算器用精确分数进行运算并化简平方根。

自己练一练

练习复数

计算器只给出答案。考试中你需要的是方法:用新题、提示和详细解答来练习它。

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