Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 1 414 работающих калькуляторов

ЛИНЕЙНАЯ АЛГЕБРА · ОНЛАЙН

Уравнение параболы по трём точкам

Калькулятор находит коэффициенты a, b и c параболы y = ax² + bx + c, которая проходит через три заданные точки. Для каждой точки составляется уравнение a·x² + b·x + c = y; получается система трёх линейных уравнений, которую калькулятор решает методом Гаусса и проверяет по невязке.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
▦
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Для параболы всегда 3 (коэффициенты a, b, c).
Девять чисел. Точка x = 2 даёт строку «4 2 1». Абсциссы точек должны быть различны.
Три числа в том же порядке, что и строки матрицы.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Решение линейной системы

x12
x2-7
x311
Максимальная невязка0

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Численный метод Гаусса с частичным выбором главного элемента и контролем невязки, размерность до 8.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Уравнение параболы по трём точкам: система для a, b, c и пример расчёта

Через две точки проходит бесконечно много парабол, а через три точки с разными абсциссами — ровно одна. Это свойство используют при подборе квадратичной зависимости по измерениям, при восстановлении траектории и при интерполяции данных между тремя узлами.

Калькулятор находит коэффициенты a, b и c параболы y = ax² + bx + c. Координаты каждой точки подставляются в уравнение, и получается система трёх линейных уравнений. Остаётся лишь записать её матрицу и ввести правые части.

Как строится система уравнений

Если парабола проходит через точку (x; y), то верно равенство a·x² + b·x + c = y. Три точки дают три таких равенства. Неизвестные в них — только коэффициенты a, b и c, поэтому система линейная.

Её матрица состоит из строк (x², x, 1): по одной на каждую точку. Правые части — ординаты y. Для точек (1; 6), (2; 5), (3; 8) строки равны «1 1 1», «4 2 1», «9 3 1», а правые части — 6, 5, 8.

Пример с решением

Решая систему a + b + c = 6, 4a + 2b + c = 5, 9a + 3b + c = 8, вычитаем первое уравнение из второго и третьего: 3a + b = −1 и 8a + 2b = 2. Отсюда a = 2, b = −7, затем c = 11. Парабола: y = 2x² − 7x + 11.

Проверим по второй точке: 2 · 4 − 7 · 2 + 11 = 8 − 14 + 11 = 5. Результат совпадает с ординатой, значит, коэффициенты найдены верно. Калькулятор дополнительно контролирует невязку системы.

Вершина и корни параболы

Абсцисса вершины равна −b / (2a), а ордината c − b² / (4a). Для найденной параболы вершина лежит в точке (1,75; 4,875): так как a = 2 > 0, ветви направлены вверх, и это минимум.

Корни находятся из уравнения ax² + bx + c = 0 по дискриминанту D = b² − 4ac. Здесь D = 49 − 88 < 0, поэтому парабола не пересекает ось Ox. Для точек (−1; −4), (0; −3), (1; 0) получается y = x² + 2x − 3 с корнями 1 и −3.

Особые случаи

Если две точки имеют одинаковую абсциссу, функцией y = f(x) такие данные не описать, а матрица системы вырождена. Калькулятор в этом случае сообщит об ошибке. Точки с разными x, но на одной прямой дают a = 0.

Для точек (0; 0), (1; 1), (2; 2) решение a = 0, b = 1, c = 0, то есть прямая y = x. Это нормальный результат: прямая — частный случай квадратичной функции с нулевым старшим коэффициентом.

Как заполнить поля

Число неизвестных фиксировано и равно трём. В матрицу вводятся девять чисел: сначала три числа первой точки (x², x, 1), затем второй и третьей. Квадраты нужно вычислить заранее: для x = −2 это «4 -2 1».

Правые части — три значения y в том же порядке. Если порядок точек в матрице и в правых частях не совпадёт, получится парабола через другие точки. Десятичная часть отделяется точкой.

Когда это полезно

Парабола через три узла — простейшая квадратичная интерполяция: по ней можно оценить значение между узлами и положение экстремума. Чем ближе зависимость к квадратичной на этом участке, тем точнее оценка.

Если точек больше трёх и они содержат погрешность измерений, лучше подобрать кривую методом наименьших квадратов. Три точки задают параболу точно, но не сглаживают шум.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

a·xᵢ² + b·xᵢ + c = yᵢ, i = 1, 2, 3

Проверенные примеры

Точки (1; 6), (2; 5), (3; 8)

Найдите параболу.

Система: a + b + c = 6; 4a + 2b + c = 5; 9a + 3b + c = 8. Решение a = 2, b = −7, c = 11, то есть y = 2x² − 7x + 11. Проверка при x = 2: 8 − 14 + 11 = 5.

Точки (0; 1), (1; 2), (2; 5)

Найдите параболу.

Строки «0 0 1», «1 1 1», «4 2 1». Результат a = 1, b = 0, c = 1: y = x² + 1.

Точки (−1; −4), (0; −3), (1; 0)

Найдите параболу и её корни.

a = 1, b = 2, c = −3: y = x² + 2x − 3 = (x − 1)(x + 3), корни 1 и −3.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Выпишите три точки (x₁; y₁), (x₂; y₂), (x₃; y₃) с различными абсциссами.
  2. Для каждой точки запишите строку матрицы «x² x 1» и введите три строки подряд, всего девять чисел.
  3. В поле правых частей введите три значения y в том же порядке.
  4. Нажмите «Вычислить»: x1, x2, x3 в результате — коэффициенты a, b, c.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Сколько точек нужно для параболы?

Ровно три точки с разными абсциссами. Две точки задают бесконечно много парабол, четыре точки в общем случае не лежат на одной параболе.

Как найти вершину параболы по коэффициентам?

Абсцисса вершины x₀ = −b / (2a), ордината y₀ = c − b² / (4a). Для a = 2, b = −7, c = 11 вершина в точке (1,75; 4,875).

Что делать, если точек больше трёх?

Если все точки лежат на одной параболе, достаточно любых трёх. В остальных случаях парабола подбирается по методу наименьших квадратов, это другая задача.

Похожие калькуляторы

▦ЛИНЕЙНАЯ АЛГЕБРА

Во сколько раз линейное преобразование меняет площадь

Во сколько раз линейное преобразование меняет площадь. Определитель матрицы преобразования описывает масштаб ориентированной площади. Нулевой определитель означает схлопывание плоскости в линию. Для квадратных матриц другой размерности определитель измеряет масштаб многомерного объёма, а не площади.

▦ЛИНЕЙНАЯ АЛГЕБРА

Композиция двух линейных преобразований 2×2

Композиция двух линейных преобразований 2×2. Матрицы описывают масштабирование, повороты и сдвиги относительно начала координат. Их произведение даёт единое преобразование. Операция поддерживает квадратные матрицы указанного порядка и обычное матричное умножение, не поэлементное.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_010239/

Предварительный просмотр