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解方程求 x 计算器

把 x 或任何其他字母单独分离出来,并查看每一步所用的逆运算。

留空则求解 x。

示例

关于解方程求 x 计算器

求解 xx,就是找出使方程成立的所有 xx 值。对于一元一次方程,只需按相反的顺序逐步消去运算;对于更高次的方程,则需要因式分解或使用公式。

计算器根据方程的结构选择方法,并把每个答案代回原方程进行验证。使分母为零的值会被舍去。

求解 x 是什么意思?

方程是表示两个表达式相等的式子,字母 xx 代表一个尚未知道的数。求解 xx 就是找出使这个式子成立的所有数,它们组成解集。对于 3(x−2)=2x+73(x - 2) = 2x + 7,恰好只有一个这样的数,即 13:当 x=13x = 13 时两边都等于 33,而其他任何值都不能使两边相等。

核心思想是保持平衡:对一边做什么运算,就必须对另一边做同样的运算,这样方程在变简单的同时始终成立。每一步都由外向内消去一个作用在 xx 上的运算,直到 xx 单独留在一边。有的方程有一个解,有的有多个解,有的无解,还有的对 xx 的任何值都成立。

如何使用解方程求 x 计算器

  1. 输入只含一个等号的方程,例如 3(x − 2) = 2x + 7。
  2. 也可以输入要求解的其他变量,例如在 A = (1/2)·b·h 中求 b。
  3. 点击“求解”,从上到下阅读各个步骤。

公式

逆运算

x+a=b⇒x=b−a,ax=b⇒x=bax + a = b \Rightarrow x = b - a,\qquad ax = b \Rightarrow x = \frac{b}{a}

一次方程的形式

ax+b=0⇒x=−ba, a≠0ax + b = 0 \Rightarrow x = -\frac{b}{a},\ a \neq 0

求根公式

x=−b±b2−4ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}

例题详解: 3(x − 2) = 2x + 7

例题求解 3(x−2)=2x+73(x - 2) = 2x + 7。计算器先把 3 乘进括号,得到 3x−6=2x+73x - 6 = 2x + 7,再在两边同时减去 2x2x,把变量集中到左边,剩下 x−6=7x - 6 = 7,最后两边同时加上 6,得到 x=13x = 13。验算时把 13 代入原方程:左边是 3×11=333 \times 11 = 33,右边是 26+7=3326 + 7 = 33。

下面的解答由驱动上方计算器的同一计算引擎生成。

最终答案

x=13x = 13

我们对题目的理解

关于 x 的一元一次方程:用逆运算把 x 单独分离出来。

3(x−2)=2x+73 \left( x-2\right) = 2x+7

分步解答

  1. 从方程出发

    3(x−2)=2x+73 \left( x-2\right) = 2x+7
  2. 化简每一边(展开括号并合并同类项)

    3x−6=2x+73x - 6 = 2x + 7
  3. 两边同时减去 2x

    x−6=7x - 6 = 7
  4. 两边同时加上 6

    x=13x = 13

所用公式

  • 一元一次方程

    ax+b=c  ⇒  x=c−baax + b = c \;\Rightarrow\; x = \frac{c - b}{a}

等式两边做同样的运算,方程仍然成立。先消去加法,再消去乘法,就只剩下 x。

验算

  • x = 13:左边 = 33,右边 = 33 ✓

详细讲解

含分数的方程

把每一项都乘以最小公分母,就可以去掉分母。在 x2+x3=10\frac{x}{2} + \frac{x}{3} = 10 中,最小公分母是 6,方程变为 3x+2x=603x + 2x = 60,所以 5x=605x = 60,x=12x = 12。两边同时乘以同一个非零数绝不会改变方程的解,所以这一步是安全的。如果分母中含有 xx,情况就不同了,因为所乘的数对某些 xx 值可能为零。

分式方程中的增根

以 xx−2=2x−2+3\frac{x}{x - 2} = \frac{2}{x - 2} + 3 为例。去分母并化简后得到一个二次方程,它唯一的根是 x=2x = 2。但 x=2x = 2 会使两个分母都为零,原方程在这一点根本没有意义。计算器在去分母时记下这个限制条件,最后舍去 x=2x = 2,并报告方程无解。把每个候选解代入原方程检验,是发现这类根唯一可靠的方法。

无解或有无穷多个解

有时变量会消失。2(x+1)=2x+52(x + 1) = 2x + 5 化简为 2x+2=2x+52x + 2 = 2x + 5,两边减去 2x2x 后剩下 2=52 = 5,无论 xx 取何值都不成立,所以方程无解。反之,如果剩下的式子成立,例如 2=22 = 2,那么每个实数都是解,这个方程是恒等式。这两种结果都会用文字说明,而不是给出某个 xx 值。

代入法检验解

只有使原方程成立的解才是正确的,所以计算器总是把答案代回你输入的方程,而不是代入某个化简后的式子。代入后面的步骤会掩盖之前出现的错误。手算时也应如此:分别计算左边和右边,如果两个数不相等,就去找两边从哪一步开始不再相等。

常见错误

  • 只对方程的一边进行运算。
  • 去括号时只把负号乘给括号里的第一项。
  • 两边同时除以 xx,从而丢失了解 x=0x = 0。
  • 保留了使原方程分母为零的根。
  • 移项时没有改变符号。

小贴士

  • 先把两边同时乘以最小公分母,去掉分数。
  • 把含变量的项移到使其系数保持为正的那一边。
  • 一定要把答案代回原方程检验。
  • 每一步另起一行,并把等号对齐;这样很容易发现符号错误。
  • 用“求解变量”输入框可以对公式变形,例如在 A=12bhA = \frac12 bh 中求 bb。

常见问题

怎样求解 x?

先化简每一边,用逆运算把所有含 x 的项移到一边、常数移到另一边,再除以 x 的系数。对于 3(x−2)=2x+73(x-2) = 2x + 7:3x−6=2x+73x - 6 = 2x + 7,所以 x=13x = 13。

能求解 x 以外的变量吗?

能。在“求解变量”输入框中填写字母即可。当变量以一次形式出现时,A=12bhA = \frac12 bh 这样的公式会被变形为 b=2Ahb = \frac{2A}{h}。

如果方程无解怎么办?

如果变量被消去,剩下像 1=21 = 2 这样不成立的式子,计算器会报告方程无解。

如果每个 x 都满足方程呢?

如果变量被消去,剩下的式子成立,那么这个方程是恒等式,所有实数都是它的解。

能解含 x 平方的方程吗?

能。一元二次方程用因式分解或求根公式精确求解,包括无理根和复数根。

为什么我的一个解被去掉了?

当方程的分母中含有 x 时,去分母可能产生增根。任何使分母为零的根都会被舍去,并会说明原因。

含分数的方程怎么解?

把两边的每一项都乘以最小公分母。对于 x2+x3=10\frac{x}{2} + \frac{x}{3} = 10,乘以 6 得到 3x+2x=603x + 2x = 60,所以 x=12x = 12。

怎样把公式变形求某个变量?

把其他字母看作固定的数,逐步消去目标变量周围的运算。由 A=12bhA = \frac12 bh,两边乘以 2 再除以 hh,得到 b=2Ahb = \frac{2A}{h}。

求解你的方程

在上方输入方程,即可得到所有的解,每一步都注明所用的逆运算,并附有代入验算。

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