代入消去法計算機

解二元一次聯立方程式,判斷唯一解、矛盾或相依的情況。

求解兩個一次方程式
輸入a1x + b1y = c1與a2x + b2y = c2的係數。

關於代入法解聯立方程式

代入消去法先以一個變數表示另一個變數,再將該運算式代入第二個方程式,以求解聯立方程式。二元一次聯立方程式的兩式必須在同一點同時成立。唯一解是一組有序數對,其中x與y的值同時滿足兩式。圖形上,這組數對就是兩條直線的交點。 將方程式寫成a1x + b1y = c1及a2x + b2y = c2。手算時,選擇係數不為零且方便整理的變數。例如,先由第一式解出x,得到x = (c1 - b1y) / a1。將第二式的x替換為此運算式,解所得一元方程式求出y,再把y代回任一原式求x。最後,將兩個值代入兩式驗算。 本計算機採用數學上等價的行列式公式,因此不受哪個係數較容易整理的影響。行列式為a1b2 - a2b1。不為零時,兩直線方向不同且恰有一組解。座標為x = (c1b2 - c2b1)除以行列式,以及y = (a1c2 - a2c1)除以行列式。正確使用代入法也會得到相同的值。 行列式為零時須特別判讀。若一個完整方程式是另一式的倍數,兩式代表同一直線,該線上的每一點都是解。此時方程式相依,有無限多組解。若變數係數成比例,但常數不成比例,兩直線平行而不相交,聯立方程式互相矛盾且無解。結果區會區分這些情況,不會嘗試除以零。 一次聯立方程式可描述價格與數量、混合物、距離與速率、預算、坐標幾何等關係。請保留係數的負號;若方程式沒有某個變數,請輸入零。可輸入小數係數,但精確分數可能顯示為循環小數。四捨五入僅用於顯示,計算採用JavaScript數值的完整精度。重要用途的結果務必將x與y代回原式確認。

代入消去法範例

各組方程式呈現方程式與直線交點的關係。

聯立方程式驗算
x + y = 5; 2x - y = 1(2, 3)同時滿足兩式
2x + 3y = 7; x - y = 1(2, 1)代入x = y + 1
x + y = 4; x - y = 0(2, 2)兩直線只有一個交點

如何使用代入法求解器

  1. 將兩式整理成ax + by = c的形式。
  2. 輸入第一式的x係數、y係數及常數。
  3. 輸入第二式對應的三個數值。
  4. 選取「以代入法求解」,查看解的類型與座標。
  5. 將座標代回兩個原方程式驗算。

代入消去法常見問題

什麼時候代入法最簡單?

某個變數的係數為1或-1時,代入法特別方便。如果其中一式已將某個變數單獨表示,也很適合使用。

無解代表什麼?

無解表示兩式代表不同的平行直線。變數係數成比例,但常數不符合相同比例。

無限多組解代表什麼?

表示兩式描述同一直線,即使其中一式看起來是另一式的倍數。該線上的每一點都滿足兩式。

係數可以是零嗎?

可以,零表示該方程式沒有這個變數。若兩式合起來能決定兩個變數,仍可能有唯一解。

如何驗算答案?

將顯示的數值代入每個原方程式的x與y。每式左邊的值應等於右邊所列的常數。