實用代數指南

我怎麼求 x,才不會在移項與化簡中弄丟邏輯

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我檢查方程式時,不會先相信最後那個 x。對我來說,更重要的是看清楚哪一步改變了式子、哪裡出現定義域限制,以及候選解代回原式後到底成不成立。自從我改成一次只做一個變形、最後一定回到原式驗算,符號錯誤和增根就更容易被抓出來。

我先判斷這是哪一類方程式

以前我會太早去找公式,結果反而把簡單題目做複雜。2x + 5 = 15 只需要逆運算;x² - 5x + 6 = 0 要想到因式分解或一元二次公式;絕對值要分兩種情況;分母裡有 x 就要記錄禁值;平方根方程式則要提防平方後產生的增根。

我也會先整理符號,例如把 ×、÷、x² 轉成一致的代數表示。這樣比較容易看出 x 是只出現在一次項、在分母、在根號裡,還是在等號兩邊。

2x + 5 = 15
x² - 5x + 6 = 0
|2x - 5| = 9
1/x = 2
√(x + 1) = x - 1

一次方程式我一次只做一個可逆運算

2x + 5 = 15,我會先兩邊都減 5,再除以 2。我習慣一行只做一件事,這樣負號或係數出錯很容易看見。5x - 3 = 2x + 12 這種 x 在兩邊的式子也是一樣:先收集 x 項,再處理常數,最後除以係數。

如果 x 項完全消掉,我不會硬塞一個數字當答案。剩下 5 = 9 這種矛盾就是無解;如果留下永遠成立的等式,就是無限多解。

2x + 5 = 15 → 2x = 10 → x = 5
5x - 3 = 2x + 12 → 3x = 15 → x = 5

二次方程式我會先看能不能因式分解

x² - 5x + 6 = 0 很適合拆成 (x - 2)(x - 3) = 0,所以 x = 2 或 3。遇到不容易分解的式子,我才會先整理成標準式,找出 a、b、c,再用一元二次方程式公式。

如果可以保留精確值,我不會急著換成小數。像 x² - 2 = 0 的解是 ±√2,1.4142… 只是近似值;兩者用途不同。

x² - 5x + 6 = 0 → x = 2 或 3
x² - 2 = 0 → x = ±√2

絕對值、有理與根式方程式,各有一個不能省略的檢查

|2x - 5| = 9 要拆成正負兩個一次方程式。有理方程式在交叉相乘前,我會先寫出哪個 x 會讓分母變成 0。根式方程式在兩邊平方後,我只把結果當候選解,還不會立刻當成正式答案。

這些額外檢查不是裝飾。讓分母為 0 的值,即使後面看起來被約掉,也不能成為解;只在平方後的式子成立、卻不符合原根式的,就是增根。

|2x - 5| = 9 → x = 7 或 -2
(x + 1)/(x - 2) = 2 → x = 5,且 x ≠ 2
√(x + 1) = x - 1 → 候選 0、3 → 只有 3 成立

最後我一定回到原方程式驗算

我最常靠這一步抓到錯誤:把每個數值解直接代回最初那一行,而不是只看最後化簡後的式子。如果左右兩邊得到同一個值,而且沒有違反定義域,這個答案才算通過真正的檢查。

這個網站也把求解步驟和驗算分開顯示。我希望能同時看到候選解怎麼來、以及它到底有沒有滿足原式。遇到未支援的結構,我寧可看到清楚的限制提示,也不要一個看起來很有把握的猜測。