聯立一次方程(2×2 System)計算器
解二元一次聯立,輸出交點 (x, y),並以消去法或代入法展示步驟。
輸入資料
第一式 x 係數。
第一式 y 係數。
第一式常數項。
第二式 x 係數。
第二式 y 係數。
第二式常數項。
計算結果
2
3
-3
行列式 D = a₁b₂ − a₂b₁ = -3 ≠ 0 ⇒ 唯一解。 克拉瑪:x = Dx/D = -6/-3 = 2;y = Dy/D = -9/-3 = 3。 交點座標:(2, 3)。
重點速覽:二元一次聯立:a₁x+b₁y=c₁,a₂x+b₂y=c₂。行列式 D=a₁b₂−a₂b₁;D≠0 時有唯一解 x=(c₁b₂−c₂b₁)/D,y=(a₁c₂−a₂c₁)/D(克拉瑪公式)。D=0 且 Dₓ,D_y 不全為 0 → 平行(無解);D=Dₓ=D_y=0 → 重合(無限解)。圖形上兩直線交點即解。
計算公式
D = a₁b₂ − a₂b₁。
x = (c₁b₂ − c₂b₁) / D,y = (a₁c₂ − a₂c₁) / D。
消去法:同乘使某變數係數相同後相減。
代入法:由一式表 x(或 y),代入另一式。
$$D=a_{1}b_{2}-a_{2}b_{1}$$$$x=\frac{c_{1}b_{2}-c_{2}b_{1}}{D}$$$$y=\frac{a_{1}c_{2}-a_{2}c_{1}}{D}$$使用說明
- 選擇解法(消去法 / 代入法)。
- 輸入兩式的六個係數/常數。
- 系統給交點 (x, y)、行列式 D 與步驟。
聯立方程判定速查
| 行列式 D | Dₓ, D_y | 結論 |
|---|---|---|
| D ≠ 0 | — | 唯一解(相交) |
| D = 0 | 不全為 0 | 無解(平行) |
| D = 0 | 皆為 0 | 無限解(重合) |
Dₓ = c₁b₂ − c₂b₁,D_y = a₁c₂ − a₂c₁。
情境案例
x+y=5, 2x−y=1
D = 1·(−1) − 2·1 = −3。
x = (5·(−1) − 1·1)/(−3) = 2;y = (1·1 − 2·5)/(−3) = 3。
交點 (2, 3)。
x+y=3, 2x+2y=7(平行)
D = 1·2 − 2·1 = 0,且 Dₓ≠0 ⇒ 兩線平行,無解。
常見問題
D = 0 是什麼意思?
兩直線平行或重合:D=0 且 Dₓ,D_y 不全為 0 時無解;三者皆 0 時無限多解(同一條線)。
消去法和代入法哪個好?
係數易湊相同時用消去法;某式易表出單一變數時用代入法。結果相同。
和一次方程的差別?
一次方程只有一個未知數;聯立是兩個未知數、兩條方程,求同時滿足的解。
交點代表什麼?
在座標平面上,兩直線的交點 (x, y) 即同時滿足兩式的點。
小數係數可以嗎?
可以,計算以浮點進行,結果顯示 4 位小數。
相關工具
參考資料
內容審核:計算主義科學團隊。克拉瑪公式、消去法與代入法步驟已驗證。