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多项式运算

多项式加减乘、Horner 法求值、综合除法与余数/因式定理、有理根查找、一至三次求根公式与高次数值近似,并给出因式分解形式。

浏览器本地运行所有计算都在你的浏览器里完成,数据不会离开本机。

多项式输入

系数按降幂用空格或逗号分隔,缺项要写 0(x^3 + 1 写作 1 0 0 1);运算全部在本地完成。

结果

主结果
1 , 2 , 3
次数3
求根方法三次卡尔达诺公式
有理根1, 2, 3
因式分解(x - 1)(x - 2)(x - 3)
根(精确形式)1 , 2 , 3

这个工具能做什么

  • 做多项式章节的作业:加减乘、求值、综合除法、求根一次搞定,结果直接抄进解题过程。
  • 用 Horner 中间值检查手算过程:求值结果旁边会列出每一步的中间数,和自己的竖式逐项对照就能定位错在哪。
  • 需要因式分解时先看有理根和因式定理:输入系数就能拿到 (x − 1)(x − 2)(x − 3) 这种分解式,比试根法快得多。
  • 画图前先摸清根的分布:四次以上没有有理根时会用 Durand–Kerner 数值迭代给出全部近似根,包括复根。

示例

输入

p(x) = 2x³ − 3x + 1(系数 2 0 -3 1),x = 2,求值

输出

11;Horner 中间值 2 → 4 → 5 → 11;次数 3

系数必须按降幂写并补齐缺项:2x³ − 3x + 1 的系数是 2 0 -3 1,漏掉中间的 0 会得到完全不同的多项式。

常见问题

系数要怎么填?

按降幂排列,用空格或逗号分隔,缺项补 0:x³ + 1 写成 1 0 0 1,2x³ − 3x + 1 写成 2 0 -3 1。方括号和换行都会被忽略,所以从代码里复制数组也直接可用。

求根用的是什么方法?

一次直接用 −b/a,二次用求根公式,三次用卡尔达诺公式(判别式为负时走三角函数分支保证三个实根稳定)。四次及以上先用有理根定理降次,剩下三次以内的继续套公式,超过三次才用 Durand–Kerner 数值迭代。

有理根是怎么找出来的?

按有理根定理:既约分数 p/q 若是整系数多项式的根,p 必整除常数项、q 必整除首项系数。工具枚举这些候选值代入验证,所以结果既不会漏也不会多;系数不是整数时会跳过这一步。

综合除法和高次求根的结果有多准?

综合除法是精确的整数/有理运算。高次没有有理根时走数值迭代,结果按 8 位有效数字收敛,一般误差在 1e-8 以内;如果需要严格的根式表达,请降到三次以内。

次数有限制吗?

最多支持 20 次多项式。次数太高时数值迭代的条件数会迅速变差,显示出来的近似根已经没有参考价值,所以工具会直接提示而不是给出一串不可靠的数字。

关键词:polynomialpolynomial calculator多项式运算多项式求根hornersynthetic division综合除法rational root有理根factor theorem因式定理factorization因式分解cubic formula

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