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方程组求解器

求解最多包含 10 个方程和 10 个未知数的线性方程组。每行输入一个方程,例如 2x + y = 7;求解器会使用 mathjs 以精确分数进行消元,找出各变量,并报告唯一解、无解或以参数形式表示的无穷多解。小数会按你选择的位数取整。适用于代数和线性方程组作业,也可快速核对手算结果。

重置

常见问题

如何输入方程组?

每行写一个方程,也可以用分号分隔方程。例如,在一行输入 2x + y = 7,在下一行输入 x - y = -1。每个方程可以包含一个等号;如果方程中没有等号,则会按表达式 = 0 处理。工具能识别 2x 这样的隐式乘法。

它能求解哪些方程?

它可以求解线性方程:每个变量只出现一次幂,不与其他变量相乘,也不出现在函数中。x*y 这样的乘积、x^2 这样的幂、除以变量的表达式,以及 sin(x) 这样的函数都会被判定为非线性方程。求解单个二次方程时,请使用二次方程求解器。

如何识别变量?

所有以字母开头且不是内置常量或函数的名称都会被视为变量,并按字母顺序列出。pi、e、tau 和 phi 是常量,因此 2pi x = 1 中只有一个变量 x。请写作 x*y,而不是 xy,因为 xy 会被识别为单个变量。

解是精确值吗?

如果所有系数都是有理数(包括 0.25 这样的十进制数),消元过程会使用精确分数,并显示 x = 3/2 这样的结果及其小数值。如果系数包含 sqrt(2) 或 pi 这样的无理数,求解器会改用十进制运算,并在方法行中说明。

无解是什么意思?

方程彼此矛盾,例如 x + y = 1 和 x + y = 2,它们表示平行直线。消元后会出现一行形如 0 = 非零数的结果。工具会报告该方程组无解。

无穷多解是什么意思?

有些方程彼此相关,因此独立方程的数量少于未知数的数量。工具会列出自由变量,并用这些变量表示其他变量,例如 x = 3 - (1/2)z。自由变量的每种取值都会对应一个有效解。

求解器使用什么方法?

求解器会读取每个方程中各变量的系数,并对增广矩阵执行 Gauss-Jordan 消元。使用精确分数时,任意非零主元都会用于消元;使用十进制模式时,则会选择最大的主元以保证数值稳定性。矩阵的秩决定结果是有一个解、无解还是有无穷多解。

方程组中的方程可以多于未知数吗?

可以,只要方程组相容,就能求解超定系统,多余的方程会直接消去。如果方程互相冲突,则结果为无解。上限为 10 个方程和 10 个变量。

系数中可以使用函数和常量吗?

可以,系数中可以包含 sqrt(2) x + y = 3 或 x / 4 = pi 这样的常数表达式。不能使用变量函数,因为它们会使方程变为非线性。整个输入最多为 2000 个字符。

十进制结果如何取整?

默认将小数取整到 6 位,你也可以选择 0 到 15 位。精确分数结果会与其十进制值一并完整显示。非常小的非零值会以科学计数法显示,而不会被取整为零。

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