一元二次方程解法最新研究成果,秒算任何方程

。_饼干妹妹 提交于 2019-12-10 20:13:08

一元二次方程解法

一元二次方程定义:
ax2+bx+c=0(a,b,cR,a0)ax^2+bx+c=0 (a,b,c \in R,且 a \not= 0)

韦达定理

方程两个根x1,x2x_1,x_2有以下性质:
x1+x2=bax_1+x_2=-\frac{b}{a}
x1x2=cax_1 x_2=\frac{c}{a}

通用解法

求根公式:
x1,2=b±b24ac2ax_{1,2}=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}

十字交叉法

将二元一次方程转化为:(xA)(xB)=0(x-A)(x-B)=0的形式,则两个根为:
x1=Ax_1=A
x2=Bx_2=B

例子

x27x+12=0x^2-7x+12=0
使用求根公式解:
x1,2=b±b24ac2a=7±724×1×122×1=7±12x_{1,2}=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}=\frac{7\pm\sqrt{7^2-4\times1\times12}}{2\times1}=\frac{7\pm1}{2}
\therefore x1=4x_1=4, x2=3x_2=3

使用十字交叉法:
两根之和为7,两根之积为12,可以拆成如下形式
(x-3)(x-4)=0
\therefore x1=4x_1=4, x2=3x_2=3

十字交叉法局限性

十字交叉法是根据韦达定理来猜两个根,如果根是分式或者无理数则不好猜。
比如解x26x+6=0x^2-6x+6=0就失效了。

新的解决方案

最近国外发表最新一元二次方差的求根方案,不用猜,直接可以使用十字交叉法解方程。

假设首项系数为1,一元二次方程为:x22Bx+C=0x^2-2Bx+C=0(注意这里是2B,方便下面表示)。由于两根满足下式:
x1+x2=2Bx_1+x_2=2B
x1x2=Cx_1 x_2=C

那不妨设两根分别为 B+uB+uBuB-u,则两根之积可以表示为:
(B+u)(Bu)=B2u2(B+u)(B-u)=B^2-u^2

由于两根之积为 CC
所以:B2u2=CB^2-u^2=C
可以解得:u=±B2Cu=\pm \sqrt{B^2-C}

那么两根就显而易见了:
x1=B+B2Cx_1=B+\sqrt{B^2-C}
x2=BB2Cx_2=B-\sqrt{B^2-C}

现在我们回过头来解:x26x+6=0x^2-6x+6=0
设两根分别为3+u3u3+u和3-u,那么(3+u)(3u)=9u2=7(3+u)(3-u)=9-u^2=7
解得u=±2u=\pm \sqrt2
则两根分别为:
x1=3+2x_1=3+\sqrt2
x2=32x_2=3-\sqrt2

这个方法是不是简单的多。

易学教程内所有资源均来自网络或用户发布的内容,如有违反法律规定的内容欢迎反馈
该文章没有解决你所遇到的问题?点击提问,说说你的问题,让更多的人一起探讨吧!