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数学与学习

二次函数顶点式计算器

将 ax² + bx + c 转换为 a(x − h)² + k,查看顶点、对称轴、开口方向与数值步骤。

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01 / 你的二次函数

从 y = ax² + bx + c 开始,填写各系数(含正负号);缺少 x 项或常数项时填 0。

不能为的0。

在 a(x − h)² + k 中,顶点为 (h, k)。a 为正时开口向上,a 为负时开口向下。

请输入小数或科学计数法,不要输入 1/2 等表达式。每个系数须介于 −10 亿和 10 亿之间;|a| 至少为 0.000000001。

02 / 你的结果

(x − 2)² − 1顶点式的·的y的≈ a(x − h)² + k
(2, -1)顶点的(h,的k)开口up的·的x的≈ 2 时取得最小值
抛物线的主要特征
特征数值
对称轴x ≈ 2
y 轴截距(0, 3)
最小 y 值≈ -1
  1. h = −b / (2a) = −(-4) / (2 × 1) ≈ 2
  2. k = c − b² / (4a) = (3) − (-4)² / (4 × 1) ≈ -1
  3. 将 a、h 和 k 代入 y = a(x − h)² + k:y ≈ (x − 2)² − 1

显示数值经过四舍五入。≈ 表示约等于;本计算器采用浮点运算,并非精确分数运算。

计算原理

对 y = ax² + bx + c 且 a ≠ 0,先计算 h = −b ÷ (2a),再计算 k = ah² + bh + c。原函数可写为 y = a(x − h)² + k,顶点为 (h, k)。需要舍入时,小数结果是数值近似,不是精确符号分数。

试算示例

输入 a = 1、b = −4、c = 3,得到 h = 2、k = −1,因此 y = (x − 2)² − 1,顶点为 (2, −1)。

如何使用此计算器

  1. 把二次函数写成 y = ax² + bx + c,分别输入 a、b、c 的数值并保留正负号;缺少一次项或常数项时填 0。
  2. 点击转换为顶点式,查看 a(x − h)² + k 及顶点坐标 (h, k)。
  3. 核对 h = −b ÷ (2a) 和 k = ah² + bh + c 的步骤。对称轴为 x = h;a 为正时开口向上,为负时开口向下。

常见问题

为什么 a 不能为零?

a 为零时,x² 项消失,表达式成为一次函数或常数,不再具有二次函数的顶点式,计算也会发生除零。

为什么括号内的符号与 h 不同?

顶点式使用 x − h。h 为 2 时括号为 x − 2;h 为 −2 时为 x + 2。顶点坐标仍然使用 h 本身。

支持精确分数或符号代数吗?

不支持。请在三个输入框中填写数值系数,而不是整个方程或 1/3 这样的分数表达式。结果使用数值运算,可能经过舍入;近似小数不等于精确符号分数。

延伸阅读: 原始参考资料(英文)