Web 2.0 scientific calculator

Calculator ecuații

Cu ajutorul acestui calculator puteți rezolva online o ecuație liniară, patrată sau cubică. Exemple de calcule pot fi găsite în secțiunea corespunzătoare.

Rezolvarea ecuațiilor

O ecuație este o egalitate cu o variabilă (sau necunoscută). O ecuație cu o singură variabilă $x$ în formă generală este de obicei scrisă astfel: $f(x) = g(x)$.

Soluția (sau rădăcina) unei ecuații este acea valoare a variabilei pentru care ecuația se transformă într-o egalitate numerică adevărată. A rezolva o ecuație înseamnă a găsi toate soluțiile sale sau a demonstra că nu are soluții.

Cum se rezolvă o ecuație pe calculator: mai întâi introduceți partea ecuației înainte de semnul =, apăsați butonul x=y, introduceți restul ecuației, apăsați butonul = pentru a efectua calculele. De exemplu, pentru ecuația $2x - 4 = 0$, rădăcina este $x = 2$. Iată cum a fost obținut acest rezultat folosind calculatorul de ecuații:

$$2x - 4 = 0 \\ \Downarrow \\ x = 2$$

2 x - 4 x=y 0 =

Ecuații liniare

O ecuație liniară cu o necunoscută este o ecuație de forma următoare:

$$ax + b = 0,$$

unde

  • $x$ este necunoscuta,
  • $a$ este coeficientul necunoscutei,
  • $b$ este termenul liber al ecuației.

Ecuațiile liniare sunt cel mai simplu tip de ecuații algebrice, rezolvarea lor reducându-se la efectuarea unor operații aritmetice simple.

Exemple de rezolvare:

$$4x - 16 = 0 \\ \Downarrow \\ x = 4$$

4 x - 1 6 x=y 0 =


$$3x + 2 = 6 - x \\ \Downarrow \\ x = 1$$

3 x + 2 x=y 6 - x =

Ecuații pătratice

O ecuație patrată este o ecuație de forma următoare:

$$ax^2 + bx + c = 0 \ \ \ (a \ne 0)$$

Rezolvarea ecuațiilor pătratice pe calculator:

$$4x^2 - 6x + 2 = 0 \\ \Downarrow \\ x_1 = 1, \ x_2 = 0.5$$

4 x x2 - 6 x
+ 2 x=y 0 =


$$x^2 - 3x - 4 = 0 \\ \Downarrow \\ x_1 = 4, \ x_2 = -1$$

x x2 - 3 x - 4 x=y 0 =


$$x^2 - 4x + 4 = 0 \\ \Downarrow \\ x_1 = x_2 = x = 2$$

x x2 - 4 x + 4 x=y 0 =

Relații între coeficienți

Există anumite ecuații pătratice ale căror coeficienți se află în relații care permit rezolvarea acestor ecuații mult mai ușor.

$$a + b + c = 0 \\ \Downarrow \\ x_1 = 1, \ x_2 = \frac {c} {a}$$


$$a + c = b \\ \Downarrow \\ x_1 = -1, \ x_2 = - \frac {c} {a}$$

Rădăcinile acestor ecuații pot fi găsite și cu ajutorul unui calculator obișnuit.

Discriminantul

Discriminantul este folosit pentru a găsi rădăcinile unei ecuații pătratice. Formula de calcul a discriminantului este:

$$D = b^2 - 4ac$$

Formula de calcul a rădăcinilor folosind discriminantul:

$$x_{1,2} = \frac {-b \pm \sqrt D} {2a}$$

Dacă $D > 0$, atunci ecuația are două rădăcini distincte. De exemplu:

$$4x^2 - 6x + 2 = 0 \\ \Downarrow \\ a = 4, \ b = -6, \ c = 2 \\ \Downarrow \\ D = (-6)^2 - 4 × 4 × 2 = 4 \\ \Downarrow \\ x_{1,2} = \frac {-(-6) \pm \sqrt 4} {2 × 4} \\ \Downarrow \\ x_1 = \frac {6 + 2} {8} = 1, \ x_2 = \frac {6 - 2} {8} = 0.5$$

Dacă $D = 0$, atunci ecuația are o singură rădăcină (sau două rădăcini egale). De exemplu:

$$x^2 - 4x + 4 = 0 \\ \Downarrow \\ a = 1, \ b = -4, \ c = 4 \\ \Downarrow \\ D = (-4)^2 - 4 × 1 × 4 = 0 \\ \Downarrow \\ x_{1,2} = \frac {-(-4) \pm \sqrt 0} {2 × 1} \\ \Downarrow \\ x_1 = x_2 = x = \frac {4 \pm 0} {2} = 2$$

Dacă $D < 0$, atunci ecuația nu are rădăcini în mulțimea numerelor reale:

$$x^2 + 4x + 5 = 0 \\ \Downarrow \\ a = 1, \ b = 4, \ c = 5 \\ \Downarrow \\ D = 6^2 - 4 × 1 × 5 = -4 \\ \Downarrow \\ x_{1,2} = \frac {-4 \pm \sqrt {-4}} {2 × 1} \\ \Downarrow \\ x_1 = \frac {-4 + 2i} {2} = -2 + i, \\ x_2 = \frac {-4 - 2i} {2} = -2 - i$$

Teorema lui Viète

Teorema lui Viète stabilește relații algebrice simple (formulele lui Viète) între rădăcinile $x_1, x_2$ ale unei ecuații pătratice și coeficienții $a, b, c$ ai acesteia. Folosind aceste formule, se pot găsi rădăcinile dacă sunt cunoscuți coeficienții sau se pot calcula coeficienții dacă sunt cunoscute rădăcinile.

Formulele lui Viète:

$$\begin {cases} x_1 + x_2 = - \dfrac {b} {a} \\ x_1 x_2 = \dfrac {c} {a} \end {cases}$$

Ecuații bicuadratice

O ecuație bicuadratică este o ecuație de forma următoare:

$$ax^4 + bx^2 + c = 0 \ \ \ (a \ne 0)$$

Dacă se face substituția $x^2$ cu $y \ (y \ge 0)$, se obține o ecuație patrată pentru care se pot găsi rădăcinile $y_1, y_2$. Rădăcinile ecuației bicuadratice se găsesc astfel:

$$x_{1,2} = \pm \sqrt {y_1}, \ \ \ x_{3,4} = \pm \sqrt {y_2}$$

Ecuații cubice

O ecuație cubică este o ecuație de forma următoare:

$$ax^3 + bx^2 + cx + d = 0 \ \ \ (a \ne 0)$$

Exemplu de rezolvare:

$$x^3 - 6x^2 - 31x + 120 = 0 \\ \Downarrow \\ x_1 = -5, x_2 = 3, x_3 = 8$$

x x3 - 6 x x2 - 3 1 x
+ 1 2 0 x=y 0 =

Dacă ecuația cubică este împărțită la $a$ și $x$ este substituit cu $y - \frac {b} {3a}$, aceasta ia următoarea formă mai simplă:

$$y^3 + py + q = 0,$$

unde

$y = x + \frac {b} {3a}$,

$p = \frac {c} {a} - \frac {b^2} {3a^2} = \frac {3ac - b^2} {3a^2}$,

$q = \frac {2b^3} {27a^3} - \frac {bc} {3a^2} + \frac {d} {a} = \frac {2b^3 - 9abc + 27a^2d} {27a^3}$.

Formula lui Cardano

Dacă o ecuație cubică are forma:

$$y^3 + py + q = 0,$$

atunci pentru a găsi rădăcinile acestei ecuații se poate aplica formula lui Cardano:

$$x = \sqrt[3] {- \frac {q} {2} + \sqrt {\frac {q^2} {4} + \frac {p^3} {27}}} + \\ + \ \sqrt[3] {- \frac {q} {2} - \sqrt {\frac {q^2} {4} + \frac {p^3} {27}}}$$