聯立方程式計算機

輸入兩個方程式的係數即可求出 x 與 y。當無解或有無限多組解時,計算機也會告訴您。

方程式 1:a₁ x + b₁ y = c₁
方程式 2:a₂ x + b₂ y = c₂
可輸入負數(例如 -3),也可輸入小數(最多 6 位小數)。如果係數為 0,請輸入 0(空白欄位代表尚未輸入)。
解 —
行列式與解
行列式 Δ = a₁ b₂ − a₂ b₁—
x—
y—

複製的是解的數值(15 位有效數字;分數形式的解會以小數複製)。

求解方式(克拉瑪公式)

對於方程組 a₁ x + b₁ y = c₁ 與 a₂ x + b₂ y = c₂,令行列式為 Δ = a₁ b₂ − a₂ b₁。

小數係數會先轉換為分數再精確計算,因此像 0.1 + 0.2 這類的捨入誤差,不會讓 Δ = 0 的判斷出錯。

三種結果

情形 意義 判定
恰有一組解 兩條直線相交於一點 Δ ≠ 0
無解 兩條直線平行且永不相交(或存在 0 = 0 以外的矛盾方程式) Δ = 0 且常數項不吻合
有無限多組解 兩個方程式描述的是同一條直線。該直線上的每一點都是解。如果所有係數與常數項皆為 0,則所有的 x 與 y 都是解 Δ = 0 且常數項也吻合

當 Δ = 0 時,本工具會比較係數矩陣的秩(0 或 1)與包含常數項的矩陣的秩,以判斷是無解還是有無限多組解。僅憑 Δ = 0 並不足以判斷。

範例

方程式 1 方程式 2 結果
x + y = 3 x − y = 1 x = 2, y = 1
2x + 3y = 8 x − y = −1 x = 1, y = 2
x + y = 1 x + y = 2 無解(平行線)
x + y = 1 2x + 2y = 2 有無限多組解(直線 x + y = 1 上的每一點)
0x + 0y = 0 0x + 0y = 0 所有的 x 與 y 都是解

須知

常見問題

什麼時候會無解或有無限多組解?

當 Δ = a₁ b₂ − a₂ b₁ 為 0 時。如果兩條直線平行且不重合,就無解;如果重合,就有無限多組解。

為什麼答案是分數?

因為除不盡。計算機使用精確分數運算,並顯示約分後的分數與小數。

可以輸入係數為 0 的方程式嗎?

可以。請輸入 0。空白欄位會被視為尚未輸入。