計算主義

主項變換(Change of Subject)計算器

把 y=ax+b、y=(ax+b)/(cx+d)、y=ax²+bx+c 的主項由 y 轉為 x,並列出步驟。

輸入資料

公式中的參數 a。
公式中的參數 b。
二次為常數項;分式為 x 的分母係數。
分式常數項(分母);其他型式不使用。
主項為 y 時作為輸入;主項為 x 時忽略。
主項為 x 時作為輸入;主項為 y 時忽略。

計算結果

1
x = (b − d·y)/(c·y − a)
y = (2x + 3)/(1x + 4) → y(1x + 4) = 2x + 3 → x(1y − 2) = 3 − 4y → x = 1。

重點速覽:主項變換(Change of Subject)是把公式中的某一變數單獨留在一邊,成為「主項」。DSE 卷一常要求把 y = (ax+b)/(cx+d) 之類的式子「make x the subject」。步驟一般是去分母、展開、移項把含 x 的項歸邊、提取公因式 (x),最後除以係數。二次情形會產生 ± 兩個解。

計算公式

線性:y = a x + b ⇒ x = (y − b)/a。

分式:y = (a x + b)/(c x + d) ⇒ x = (b − d y)/(c y − a)。

二次:y = a x² + b x + c ⇒ x = [−b ± √(b² − 4a(c − y))] / (2a)。

$$x=\frac{y-b}{a}$$
$$x=\frac{b-dy}{cy-a}$$
$$x=\frac{-b\pm\sqrt{b^{2}-4a(c-y)}}{2a}$$

使用說明

  1. 選擇公式型式(線性 / 分式 / 二次)。
  2. 選擇目標主項(改為 x 或改為 y)。
  3. 輸入參數 a, b, c(分式再加 d),以及已知變數 x 或 y。
  4. 系統輸出主項值、重排公式與步驟。

常見主項變換對照

常見主項變換對照
原式主項 x備註
y = a x + bx = (y−b)/a線性
y = (a x + b)/(c x + d)x = (b − d y)/(c y − a)分式
y = a x² + b x + cx = [−b ± √(b²−4a(c−y))]/(2a)二次

分式需 c y − a ≠ 0;二次需 b²−4a(c−y) ≥ 0 才有實數解。

情境案例

y = (2x+3)/(x+4) 改為 x

去分母:y(x+4) = 2x+3。

展開:xy + 4y = 2x + 3。

移項含 x 項:xy − 2x = 3 − 4y。

提取公因式:x(y−2) = 3 − 4y ⇒ x = (3 − 4y)/(y − 2)。

對照公式 x = (b − d y)/(c y − a) = (3 − 4y)/(1·y − 2),一致。

y = 2x + 3 改為 x

2x = y − 3 ⇒ x = (y − 3)/2。

y = x² 改為 x(a=1,b=0,c=0)

x² = y ⇒ x = ±√y。

常見問題

什麼是「主項」?

主項(Subject)是公式中被單獨隔離、用其他變數表示的變數,例如 y = ax+b 中以 y 為主項。改主項即把 x 單獨留在一邊。

分式怎麼去分母?

等式兩邊同乘 (cx+d) 去掉分母,再展開、移項、提取 x 的公因式,最後除以 x 的係數。

二次為什麼有 ±?

因為 x² = k 有兩個實根 ±√k;重排後出現平方根,故一般得到兩個解。

c y − a = 0 怎麼辦?

分式主項變換時分母為 c y − a,若為 0 則 x 無唯一解(原式退化,通常對應水平漸近線)。

和解方程一樣嗎?

類似但目的不同:解方程是求數值;主項變換是求「公式」,把某一變數表成其他變數的代數式。

相關工具

參考資料

內容審核:計算主義科學團隊。三種型式主項變換公式與步驟已驗證。

發現計算結果有問題?

如果這個計算機的結果有誤,或有任何計算邏輯上的疑問,請告訴我們。您正在查看:主項變換(Change of Subject)計算器/math/change-of-subject)。