二次函式影像生成與計算器|自動求頂點、對稱軸和根

輸入a、b、c即可免費繪製 y = ax² + bx + c 的拋物線,自動計算頂點、對稱軸、判別式和實數根,並可在影像上檢視座標。

使用技巧

  • 二次係數 a 決定拋物線的開口方向。a > 0 時開口向上,a < 0 時開口向下。|a| 越大,拋物線越窄。
  • 頂點的 x 座標為 x = −b ÷ (2a)。頂點是 a > 0 時的最小值點或 a < 0 時的最大值點,在影像上以藍色菱形標出。
  • 判別式 Δ = b² − 4ac 決定實數根的個數。Δ > 0:與 x 軸交於兩點(綠點);Δ = 0:與 x 軸相切(重根);Δ < 0:與 x 軸不相交。
  • 將滑鼠懸停在影像上可檢視任意點的 (x, y) 座標。在左側輸入 x 值可自動計算對應的 y 值。

常見問題

a = 0 時二次項消失,函式變為 y = bx + c(一次函式或常數)。本工具專用於二次函式視覺化,因此不接受 a = 0。如需繪製直線,請使用"一次函式影像"工具。

判別式 Δ = b² − 4ac 用於判斷方程 ax² + bx + c = 0 的實數根個數。Δ > 0:兩個不等實根;Δ = 0:重根(相同的根重複兩次);Δ < 0:無實數根(僅有複數根)。在影像上,Δ > 0 表示拋物線與 x 軸交於兩點,Δ = 0 表示相切,Δ < 0 表示不相交。

對 y = ax² + bx + c 進行配方,可得頂點式 y = a(x − p)² + q,其中 p = −b/(2a),q = c − b²/(4a)。本工具接受一般式輸入,並自動計算並顯示頂點座標 (p, q)。

適合。改變 a、b、c 的值,影像會即時更新,便於直觀理解各系數對影像形狀的影響,適用於初中至高中數學的二次函式學習。
ツールくん

閒話 ― "拋物線"名稱的由來

"拋物線(parabola)"這一名稱由古希臘數學家阿波羅尼烏斯(約西元前 262—前 190 年)在研究圓錐曲線時命名。希臘語"παραβολή"(parabole)意為"並排放置",指的是拋物線上的點到焦點和準線距離相等這一幾何性質。

在現實世界中,拋物線最著名的出現是忽略空氣阻力時拋體的運動軌跡,由伽利略在 17 世紀通過實驗發現。手電筒和汽車前照燈的反射鏡採用旋轉拋物面,能將焦點處的光源轉換為平行光束。