二次方程求解器 (ax² + bx + c = 0)
输入系数 a、b、c。求解器应用求根公式 x = (−b ± √(b²−4ac)) / 2a。区分两个实根、一个重根、两个复共轭根、或退化情况。
- 判别式 (b² − 4ac)
- 1
- 抛物线顶点
- (1.5, -0.25)
工作原理
求根公式
ax² + bx + c = 0 且 a ≠ 0 时, 解为 x = (−b ± √(b² − 4ac)) / (2a)。平方根下的表达式是「判别式」(D = b² − 4ac), 其符号决定根的类型。
D > 0: 两个不同实根。抛物线在两点穿过 x 轴。
D = 0: 一个重实根。抛物线在顶点处与 x 轴相切。
D < 0: 两个复共轭根。抛物线根本不接触 x 轴。
顶点与抛物线形状
每个二次函数都画成抛物线。顶点 (转折点) 在 x = −b / 2a, 代回得 y 坐标。我们计算为 y = −D / 4a, 等价。
a > 0 抛物线开口向上, 顶点是最小值。a < 0 向下, 顶点是最大值。对称轴垂直通过顶点。
退化情况
a = 0 时, 方程实际上不是二次的 — 它变成线性: bx + c = 0, 解为 x = −c/b (如果 b ≠ 0)。我们检测这并按线性求解。
a = 0 且 b = 0: c 必须等于 0 才有解。如果 c = 0, 每个 x 都是解; 如果 c ≠ 0, 无解。两种情况都报告。
常见问题
›为什么判别式有用?
它不解就告诉你根的性质: D > 0 意味两个实根, D = 0 意味一个重根, D < 0 意味复根。通常这就是你需要知道的。
›「重根」是?
D = 0 时公式仅给 x = −b/2a。代数上方程因式分解为 a(x − r)² = 0, 所以 r 作为「重数 2」的根出现两次。
›复根在现实世界有用?
有。交流电路、信号处理、量子力学、空气动力学都用复数。即使物理答案是实的, 中间步骤的复数也常见。
›可以解三次或更高次方程?
本工具不能。三次和四次有闭式解但更复杂。高次多项式的数值解请用 NumPy 或 Sage/Mathematica 等 CAS。
›如果我的系数非常大?
当 b² 和 4ac 几乎相等时, D 的浮点精度退化。研究级精度请用任意精度算术库。
›抛物线的「顶点」意味什么?
抛物线改变方向的单一「转折点」(从减小到增大或反之)。位于 x = −b/(2a)。在优化问题中求最小/最大值有用。
›为什么称为「根」?
历史: 「根」翻译拉丁语 radix, 比喻为方程的源/起源。根是多项式等于零的地方。
›数据会上传吗?
不会。计算在本地; 不向服务器发送。
相关工具
最后更新: