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一元二次方程式計算機

你要先把方程式整理成 ax² + bx + c = 0 的樣子。接著,在計算機下面依序輸入 a、b、c 這三個數字。按下「計算」按鈕,畫面就會顯示判別式、兩個根,還有代入公式解的算式。如果判別式等於 0,畫面會顯示重根;如果小於 0,就會顯示沒有實數解。當根號開不盡時,答案會顯示到小數點後第 6 位。如果 a、b、c 都是整數,還會另外寫出根式,例如 x = 2 ± √3。

108 課綱在國二的一元二次方程式單元,就有要求使用計算機求根的近似值。計算機很適合拿來對答案。公式的意思和想出公式的方法,在一元二次方程式公式解裡面有說明。

先看重點

  • 先移項成 ax² + bx + c = 0,再輸入 a、b、c。
  • 負數直接打減號,例如 −5 輸入 -5;沒有的項輸入 0;x² 前面沒寫數字,a 是 1。
  • a 不能是 0;分數請先換成小數,或把整個方程式乘以分母。
  • 結果會顯示判別式、兩根或重根,整數係數還會寫出根式。

一元二次方程式計算機

預設的數字是 1、−5、6,這代表方程式是 x² − 5x + 6 = 0。你直接按「計算」,計算機就會算出判別式 (−5)² − 4 × 1 × 6 = 1,然後告訴你答案 x = 3 或 x = 2。

方程式寫成 a x² + b x + c = 0,輸入 a、b、c,可以是負數或小數,a 不能是 0。

怎麼輸入 a、b、c

計算機只認得 ax² + bx + c = 0 這個樣子,所以輸入前一定要先移項,讓等號右邊是 0。例如 x² = 3x + 4 要先寫成 x² − 3x − 4 = 0,再輸入 1、−3、−4;x(x + 3) = 40 要先展開成 x² + 3x − 40 = 0,再輸入 1、3、−40。

輸入框可以填整數、負數和小數,但不能填分數和根號。如果係數是分數,你要先把整個方程式乘以分母的最小公倍數,讓分數消失。例如 x²/2 + x/3 − 1 = 0,乘以 6 之後變成 3x² + 2x − 6 = 0。如果你把 a 輸入 0,計算機會提醒你 a 不能是 0,因為那樣就不是一元二次方程式了。

  1. 把方程式整理成 ax² + bx + c = 0 的樣子。
  2. 在 a、b、c 三格依序輸入係數,負數打減號,缺少的項填 0。
  3. 按下「計算」按鈕。
  4. 我們來看一下螢幕上出現了什麼。最上面那行是原本的方程式,第二行是判別式的計算結果,後面接著就是算出來的答案,還有用公式解算出來的過程。

輸入和結果對照表

下面列出的每一行,都是你在計算機上按完鍵後,螢幕上真正會顯示出來的樣子。你可以試著自己輸入一次,這樣就能熟悉三種不同的結果長什麼樣子。

方程式輸入 a、b、c判別式計算機顯示的答案
x² − 7x + 10 = 01、−7、109x = 5 或 x = 2
x² + 3x − 40 = 01、3、−40169x = 5 或 x = −8
2x² + 7x + 3 = 02、7、325x = −0.5 或 x = −3
x² − 6x + 9 = 01、−6、90重根:x = 3
x² − 4x + 1 = 01、−4、112x ≈ 3.732051 或 x ≈ 0.267949,根式 x = 2 ± √3
2x² − 3x − 1 = 02、−3、−117x ≈ 1.780776 或 x ≈ −0.280776,根式 x = (3 ± √17) / 4
x² + 2x + 5 = 01、2、5−16判別式小於 0,沒有實數解

這裡的符號 ≈ 代表這是一個大概的數值,不是完全精確的。當根號裡面的數字開不盡時,計算機的小數只會顯示到小數點後面第 6 位。寫作業的時候,你要依照題目的要求,寫成根號的形式,或者把數字四捨五入到指定的小數位數。

用計算機檢查應用題

計算機只能幫你算出方程式的答案,但是怎麼把題目變成方程式,還有判斷哪一個答案符合實際情況,這些都要你自己來做。解完應用題後,你可以把整理好的係數輸入計算機,看看算出來的兩個根是不是對的。

例 1有一個長方形,它的長比寬多 3 公分,面積是 40 平方公分,請問寬是幾公分?

  1. 我們先設寬是 x 公分。因為長比寬多 3 公分,所以長就是 (x + 3) 公分。長方形面積公式是 長 × 寬,所以列出 x(x + 3) = 40。把它整理成標準形式,就是 x² + 3x − 40 = 0。
  2. 把 1、3、−40 輸入計算機,螢幕上會顯示判別式 3² − 4 × 1 × (−40) = 169,然後算出 x = 5 或 x = −8。
  3. 因為寬度不能是負數,所以 x = −8 這個答案不符合實際情況。
  4. 我們來檢查一下:5 × (5 + 3) = 40,計算正確。

答:寬 5 公分

計算機能算什麼、不能算什麼

這個計算機專門用來解一元二次方程式,而且只算出實數解。如果判別式小於 0,計算機會顯示沒有實數解。等到高中學了複數,才會把這種情形的答案寫成虛根。如果你只學了一次方程式,請看一元一次方程式;如果有兩個未知數,請看二元一次方程式。

只有當 a、b、c 都是整數,而且判別式不是完全平方數時,答案才會出現根號。計算機會先把根號化成最簡根式,再和分母約分。如果判別式是完全平方數,兩個根就是整數或分數,會直接顯示數字。當 a、b、c 都是整數時,除不盡的根會寫成最簡分數,例如 3x² + 2x − 5 = 0 會顯示 x = 1 或 x = −5/3。

用一般計算機解一元二次方程式

如果手邊只有手機或一般計算機,可以照公式解分段來算。以 2x² − 3x − 1 = 0 為例,a = 2、b = −3、c = −1:先算判別式 (−3)² − 4 × 2 × (−1) = 17,√17 約 4.1231,兩個根是 (3 + 4.1231) ÷ 4 約 1.7808,和 (3 − 4.1231) ÷ 4 約 −0.2808,結果和上面的對照表相同。

  1. 第一步,先算出判別式,算式是 b × b − 4 × a × c。如果算出來的結果小於 0,代表這個方程式沒有實數解。
  2. 第二步,按計算機上的 √ 鍵,算出剛才那個判別式的平方根。
  3. 第三步,先算出 −b,然後加上剛才算出的平方根,最後再除以 2a,這樣就得到第一個根。
  4. 第四步,先算出 −b,然後減去剛才算出的平方根,最後再除以 2a,這樣就得到第二個根。

常見問題

一元二次方程式計算機怎麼用?

你要先把方程式整理成 ax² + bx + c = 0 的樣子,然後輸入 a、b、c,再按「計算」。例如 x² − 5x + 6 = 0,你就輸入 1、−5、6,計算機會顯示判別式是 1,x = 3 或 x = 2。

計算機顯示沒有實數解是什麼意思?

這代表判別式 b² − 4ac 算出來小於 0。因為根號裡面不能放負數,所以在實數裡找不到讓方程式成立的 x。例如 x² + 2x + 5 = 0 的判別式就是 −16。

係數是分數可以輸入嗎?

不行,輸入格只接受整數和小數。如果方程式裡有分數,你可以先把整個方程式乘以分母的最小公倍數,讓它變成整數係數再輸入,這樣算出來的根不會改變。

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