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代数表达式简化器
欢迎使用代数表达式简化器,这是一款功能强大的在线工具,可以简化、展开、分解代数表达式并合并其中的同类项,并提供分步解决方案。无论您是正在学习代数的学生、准备课程的老师,还是从事符号数学工作的专业人士,此计算器都能提供即时、经过验证的结果和详细说明。
什么是代数简化?
代数简化是在保持数学等价性的同时,将代数表达式重写为更简单或更紧凑形式的过程。其目标是使表达式更易于处理、理解或求解。
简化模式
自动
应用多种技术来寻找最紧凑的形式 —— 包括合并项、约分分式和应用恒等式。
$$2x + 3x - 5 + 10 \rightarrow 5x + 5$$
合并同类项
将具有相同变量和指数的项分组,并对其系数进行加减运算。
$$3x^2 + 5x - 2x^2 + 7x \rightarrow x^2 + 12x$$
展开表达式
应用分配律展开所有括号和幂次。
$$(x + 2)(x + 3) \rightarrow x^2 + 5x + 6$$
因式分解表达式
将多项式表示为更简单因子的乘积 —— 这对于解方程非常有用。
$$x^2 + 5x + 6 \rightarrow (x + 2)(x + 3)$$
如何使用此计算器
- 输入您的表达式 —— 使用标准记法输入代数表达式。支持隐式乘法(例如,输入
2x等同于2*x)。 - 选择模式 —— 选择自动、合并同类项、展开或因式分解。
- 点击简化 —— 查看结果、分步解决方案、表达式解剖和备选形式。
表达式输入指南
- 运算符: 算术运算使用
+-*/,指数使用^或** - 变量: 任何字母 ——
x,y,z,a,b等。 - 括号: 使用
(2x+3)(x-1)进行分组 - 函数:
sqrt(x),sin(x),cos(x),tan(x),ln(x),exp(x) - 智能输入: 输入
2x+6,它会自动识别为2*x+6
关键代数性质
+
交换律
\( a + b = b + a \) 且 \( ab = ba \)
()
结合律
\( (a + b) + c = a + (b + c) \)
→
分配律
\( a(b + c) = ab + ac \)
=
单位元
\( a + 0 = a \) 且 \( a \times 1 = a \)
±
逆元
\( a + (-a) = 0 \) 且 \( a \times \frac{1}{a} = 1 \)
0
零元性质
\( a \times 0 = 0 \)
代数简化的应用
- 解方程: 简化表达式使方程更容易隔离变量并求解
- 微积分: 导数和积分通常需要先将表达式展开或分解
- 物理与工程: 简化公式可以揭示物理量之间的关系
- 计算机科学: 算法优化和符号计算依赖于代数运算
- 统计与经济学: 成本函数、概率表达式和优化模型
常见问题
什么是代数简化?
代数简化是在保持数学等价性的同时,将代数表达式重写为更简单或更紧凑形式的过程。它涉及合并同类项、应用分配律、因式分解和约分分式。
有哪些简化模式可用?
共有四种模式:自动(应用多种技术以获得最紧凑的形式)、合并同类项(将具有相同变量的项分组并相加)、展开(使用分配律展开所有括号)以及因式分解(将结果表示为更简单的多项式因子的乘积)。
如何正确输入表达式?
使用标准数学记法:运算符使用 + - * /,指数使用 ^ 或 **,分组使用圆括号。该工具支持隐式乘法,因此您可以写 2x 而不是 2*x。支持的函数包括 sqrt、sin、cos、tan、ln、log 和 exp。
这个工具可以分解多项式吗?
可以。选择“因式分解表达式”模式,将您的多项式表示为更简单因子的乘积。例如,x² + 5x + 6 分解为 (x + 2)(x + 3)。该工具可以处理二次、三次及更高次数的多项式。
结果经过数学验证了吗?
是的。简化后,工具会通过检查原始表达式与简化后表达式之差是否简化为零,来验证两者在数学上是否等价。这确保了转换在所有有效输入下都能保持表达式的值不变。
其他资源
引用此内容、页面或工具为:
"代数表达式简化器" 于 https://MiniWebtool.com/zh-cn/代数表达式简化器/,来自 MiniWebtool,https://MiniWebtool.com/
由 miniwebtool 团队开发。更新日期:2026年2月11日
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