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代數表達式簡化器
歡迎使用代數表達式簡化器,這是一個強大的線上工具,可以簡化、展開、因式分解代數表達式,並合併同類項,同時提供逐步解題過程。無論您是正在學習代數的學生、準備課程的教師,還是從事符號數學工作的專業人士,此計算機都能提供即時、經過驗證的結果與詳細解釋。
什麼是代數簡化?
代數簡化是在保持數學等價性的同時,將代數表達式重寫為更簡單或更緊湊形式的過程。其目標是使表達式更易於處理、理解或求解。
簡化模式
自動
應用多種技術來尋找最緊湊的形式 — 包括合併項、約分和應用恆等式。
$$2x + 3x - 5 + 10 \rightarrow 5x + 5$$
合併同類項
將具有相同變數和次數的項進行分組,並對其係數進行加減運算。
$$3x^2 + 5x - 2x^2 + 7x \rightarrow x^2 + 12x$$
展開表達式
應用分配律來展開所有括號和乘方。
$$(x + 2)(x + 3) \rightarrow x^2 + 5x + 6$$
因式分解表達式
將多項式表示為更簡單因子的乘積 — 對於求解方程式非常有用。
$$x^2 + 5x + 6 \rightarrow (x + 2)(x + 3)$$
如何使用此計算機
- 輸入您的表達式 — 使用標準符號輸入您的代數表達式。支持隱含乘法(例如
2x等同於2*x)。 - 選擇模式 — 選擇自動、合併同類項、展開或因式分解。
- 點擊簡化 — 查看結果、逐步解決方案、表達式結構分析以及替代形式。
表達式輸入指南
- 運算符: 算術運算使用
+-*/,指數使用^或** - 變數: 任何字母 —
x,y,z,a,b等。 - 括號:
(2x+3)(x-1)用於分組 - 函數:
sqrt(x),sin(x),cos(x),tan(x),ln(x),exp(x) - 智能輸入: 輸入
2x+6,它會自動被識別為2*x+6
關鍵代數性質
+
交換律
\( a + b = b + a \) 且 \( ab = ba \)
()
結合律
\( (a + b) + c = a + (b + c) \)
→
分配律
\( a(b + c) = ab + ac \)
=
單位元
\( a + 0 = a \) 且 \( a \times 1 = a \)
±
逆元
\( a + (-a) = 0 \) 且 \( a \times \frac{1}{a} = 1 \)
0
零性質
\( a \times 0 = 0 \)
代數簡化的應用
- 求解方程式: 簡化表達式使方程式更容易分離變數並求解。
- 微積分: 微分和積分通常需要先展開或分解表達式。
- 物理與工程: 簡化公式可以揭示物理量之間的關係。
- 電腦科學: 演算法優化和符號計算依賴於代數運算。
- 統計與經濟: 成本函數、機率表達式和優化模型。
常見問題解答
什麼是代數簡化?
代數簡化是在保持數學等價性的同時,將代數表達式重寫為更簡單或更緊湊形式的過程。它涉及合併同類項、應用分配律、因式分解和約分。
有哪些簡化模式可用?
共有四種模式:自動(應用多種技術以獲得最緊湊的形式)、合併同類項(將具有相同變數的項進行分組和加總)、展開(使用分配律展開所有括號)以及因式分解(將結果表示為更簡單的多項式因子的乘積)。
如何正確輸入表達式?
使用標準數學符號:+ - * / 代表運算符,^ 或 ** 代表指數,括號用於分組。此工具支持隱含乘法,因此您可以寫 2x 而不是 2*x。支持的函數包括 sqrt、sin、cos、tan、ln、log 和 exp。
這個工具可以進行多項式因式分解嗎?
是的。選擇「因式分解表達式」模式,將您的多項式表示為更簡單因子的乘積。例如,x² + 5x + 6 會分解為 (x + 2)(x + 3)。該工具可處理二次、三次及更高次的多項式。
結果是否經過數學驗證?
是的。簡化後,工具會通過檢查原始表達式與簡化後表達式的差值是否為零,來驗證兩者是否在數學上等價。這確保了轉換在所有有效輸入下都保留了表達式的值。
額外資源
引用此內容、頁面或工具為:
"代數表達式簡化器" 於 https://MiniWebtool.com/zh-tw/代數表達式簡化器/,來自 MiniWebtool,https://MiniWebtool.com/
由 miniwebtool 團隊開發。更新日期:2026年2月11日
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