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一元三次方程与一元四次方程的解法

一元三次方程与一元四次方程的解法
一元三次方程与一元四次方程的解法

一元三次方程求根公式的解法

一元三次方程求根公式的解法 一元三次方程的求根公式用通常的演绎思维是作不出来的,用类似解一元二次方程的求根公式的配方法只能将型如ax^3+bx^2+cx+d+0的标准型一元三次方程形式化为x^3+px+q=0的特殊型。 一元三次方程的求解公式的解法只能用归纳思维得到,即根据一元一次方程、一元二次方程及特殊的高次方程的求根公式的形式归纳出一元三次方程的求根公式的形式。归纳出来的形如 x^3+px+q=0的一元三次方程的求根公式的形式应该为x=A^(1/3)+B^(1/3)型,即为两个开立方之和。归纳出了一元三次方程求根公式的形式,下一步的工作就是求出开立方里面的内容,也就是用p和q表示A和B。方法如下: (1)将x=A^(1/3)+B^(1/3)两边同时立方可以得到 (2)x^3=(A+B)+3(AB)^(1/3)(A^(1/3)+B^(1/3)) (3)由于x=A^(1/3)+B^(1/3),所以(2)可化为 x^3=(A+B)+3(AB)^(1/3)x,移项可得 (4)x^3-3(AB)^(1/3)x-(A+B)=0,和一元三次方程和特殊型x^3+px+q=0作比较,可知 (5)-3(AB)^(1/3)=p,-(A+B)=q,化简得 (6)A+B=-q,AB=-(p/3)^3 (7)这样其实就将一元三次方程的求根公式化为了一元二次方程的求根公式问题,因为A 和B可以看作是一元二次方程的两个根,而(6)则是关于形如ay^2+by+c=0的一元二次方程两个根的韦达定理,即 (8)y1+y2=-(b/a),y1*y2=c/a (9)对比(6)和(8),可令A=y1,B=y2,q=b/a,-(p/3)^3=c/a (10)由于型为ay^2+by+c=0的一元二次方程求根公式为 y1=-(b+(b^2-4ac)^(1/2))/(2a) y2=-(b-(b^2-4ac)^(1/2))/(2a) 可化为 (11)y1=-(b/2a)-((b/2a)^2-(c/a))^(1/2) y2=-(b/2a)+((b/2a)^2-(c/a))^(1/2) 将(9)中的A=y1,B=y2,q=b/a,-(p/3)^3=c/a代入(11)可得 (12)A=-(q/2)-((q/2)^2+(p/3)^3)^(1/2) B=-(q/2)+((q/2)^2+(p/3)^3)^(1/2) (13)将A,B代入x=A^(1/3)+B^(1/3)得 (14)x=(-(q/2)-((q/2)^2+(p/3)^3)^(1/2))^(1/3)+(-(q/2)+((q/2)^2+(p/3)^3)^(1/2))^(1/3) 一、(14)只是一元三方程的一个实根解,按韦达定理一元三次方程应该有三个根,不过按韦达定理一元三次方程只要求出了其中一个根,另两个根就容易求出了。由于计算太复杂及这个问题历史上已经解决,我不愿花过多的力气在上面,我做这项工作只是想考验自己的智力,所以只要关键的问题解决了另两个根我就没有花力气去求解。 二、我也曾用类似的方法去求解过一元四次方程的解,具体就是假设一元四次方程的根的形式为x=A^(1/4)+B^(1/4)+C^(1/4),有一次我好象解出过,不过后来多次求解好象说明这种方法求解一元四次方程解不出。不过我认为如果能进一步归纳出A、B、C的形式,应该能求出一元四次方程的求根公式的。由于计算实在太复杂及这个问题古人已经解决了,我后来一直没能完成这项工作。 三、通过求解一元三次方程的求根公式,我获得了一个经验,用演绎法(就是直接推

一元二次方程的解法详细解析

一元二次方程的解法详细解析 【一元二次方程要点综述】:【要点综述】:一元二次方程和一元一次方程都是整式方程,它是初中数学的一个重点内容,也是学生今后学习数学的基础。在没讲一元二次方程的解法之前,先说明一下它与一元一次方程区别。根据定义可知,只含有一个未知数,且未知数的最高次数是2的整式方程叫做一元二次方程,一般式为:。一元二次方程有三个特点:(1)只含有一个未知数;(2)未知数的最高次数是2;(3)是整式方程。因此判断一个方程是否为一元二次方程,要先看它是否为整式方程,若是,再对它进行整理,如能整理为的形式,那么这个方程就是一元二次方程。下面再讲一元二次方程的解法。解一元二次方程的基本思想方法是通过“降次”,将它化为两个一元一次方程。一元二次方程的基本解法有四种:1、直接开平方法;2、配方法;3、公式法;4、因式分解法。如下表:方法适合方程类型注意事项直接开平方法≥0时有解,<0时无解。配方法二次项系数若不为1,必须先把系数化为1,再进行配方。公式法≥0时,方程有解;<0时,方程无解。先化为一般形式再用公式。因式分解法方程的一边为0,另一边分解成两个一次因式的积。方程的一边必须是0,另一边可用任何方法分解因式。【举例解析】例1:已知,解关于的方程。分析:注意满足的的值将使原方程成为哪一类方程。解:由得:或,当时,原方程为,即,解得.当时,原方程为,即,解得,.说明:由本题可见,只有项系数不为0,且为最高次项时,方程才

是一元二次方程,才能使用一元二次方程的解法,题中对一元二次方程的描述是不完整的,应该说明最高次项系数不为0。通常用一般形式描述的一元二次方程更为简明,即形如的方程叫作关于的一元二次方程。若本题不给出条件,就必须在整理后对项的字母系数分情况进行讨论。例2:用开平方法解下面的一元二次方程。(1);(2)(3);(4)分析:直接开平方法就是用直接开平方求解一元二次方程的方法。用直接开平方法解形如的方程,其解为。通过观察不难发现第(1)、(2)两小题中的方程显然用直接开平方法好做;第(3)题因方程左边可变为完全平方式,右边的121>0,所以此方程也可用直接开平方法解;第(4)小题,方程左边可利用平方差公式,然后把常数移到右边,即可利用直接开平方法进行解答了。解:(1)∴(注意不要丢解)由得,由得,∴原方程的解为:,(2)由得,由得∴原方程的解为:,(3)∴∴∴,∴原方程的解为:,(4)∴,即∴,∴,∴原方程的解为:,说明:解一元二次方程时,通常先把方程化为一般式,但如果不要求化为一般式,像本题要求用开平方法直接求解,就不必化成一般式。用开平方法直接求解,应注意方程两边同时开方时,只需在一边取正负号,还应注意不要丢解。例3:用配方法解下列一元二次方程。(1);(2)分析:用配方法解方程,应先将常数移到方程右边,再将二次项系数化为1,变为的形式。第(1)题可变为,然后在方程两边同时加上一次项系数的一半的平方,即:,方程左边构成一个完全平方式,右边是一个不小于0的常数,即:,接下去即可利用直接开平方法解答了。第(2)题在配方时应特别注意在方程两边同时加上一次项系数的一半的平方。解:(1)二

三次方程的一般解法

一元三次方程的求根公式称为“卡尔丹诺公式” 一元三次方程的一般形式是 x3+sx2+tx+u=0 如果作一个横坐标平移y=x+s/3,那么我们就可以把方程的二次项消 去。所以我们只要考虑形如 x3=px+q 的三次方程。 假设方程的解x可以写成x=a-b的形式,这里a和b是待定的参数。 代入方程,我们就有 a3-3a2b+3ab2-b3=p(a-b)+q 整理得到 a3-b3 =(a-b)(p+3ab)+q 由二次方程理论可知,一定可以适当选取a和b,使得在x=a-b的同时, 3ab+p=0。这样上式就成为 a3-b3=q 两边各乘以27a3,就得到 27a6-27a3b3=27qa3 由p=-3ab可知 27a6 + p = 27qa3 这是一个关于a3的二次方程,所以可以解得a。进而可解出b和根x. 除了求根公式和因式分解外还可以用图象法解,中值定理。很多高次方程是无法求得精确解的,对于这类方程,可以使用二分法,切线法,求得任意精度的近似解。参见同济四版的高等数学。 一元三次方程的求根公式用通常的演绎思维是作不出来的,用类似解一元二次方程的求根公式的配方法只能将型如ax^3+bx^2+cx+d+0的标准型一元三次方程形式化为x^3+px+q=0的特殊型。 一元三次方程的求解公式的解法只能用归纳思维得到,即根据一元一次方程、一元二次方程及特殊的高次方程的求根公式的形式归纳出一元三次方程的求根公式的形式。我归纳出来的形如x^3+px+q=0的一元三次方程的求根公式的形式应该为x=A^(1/3)+B^(1/3)型,即为两个开立方之和。归纳出了一元三次方程求根公式的形式,下一步的工作就是求出开立方里面的内容,也就是用p和q表示A和B。方法如下: (1)将x=A^(1/3)+B^(1/3)两边同时立方可以得到 (2)x^3=(A+B)+3(AB)^(1/3)(A^(1/3)+B^(1/3)) (3)由于x=A^(1/3)+B^(1/3),所以(2)可化为 x^3=(A+B)+3(AB)^(1/3)x,移项可得 (4)x^3-3(AB)^(1/3)x-(A+B)=0,和一元三次方程和特殊型x^3+px+q=0作比较,可知(5)-3(AB)^(1/3)=p,-(A+B)=q,化简得 (6)A+B=-q,AB=-(p/3)^3

一元四次方程的解法

一元三次方程的一般形式是 x3+sx2+tx+u=0 如果作一个横坐标平移y=x+s/3,那么我们就可以把方程的二次项消 去。所以我们只要考虑形如 x3=px+q 的三次方程。 假设方程的解x可以写成x=a-b的形式,这里a和b是待定的参数。 代入方程,我们就有 a3-3a2b+3ab2-b3=p(a-b)+q 整理得到 a3-b3 =(a-b)(p+3ab)+q 由二次方程理论可知,一定可以适当选取a和b,使得在x=a-b的同时, 3ab+p=0。这样上式就成为 a3-b3=q 两边各乘以27a3,就得到 27a6-27a3b3=27qa3 由p=-3ab可知 27a6 + p3 = 27qa3 这是一个关于a3的二次方程,所以可以解得a。进而可解出b和根x。 费拉里发现的一元四次方程的解法和三次方程中的做法一样,可以用一个坐标平移来消去四次方程一般形式中的三次项。所以只要考虑下面形式的一元四次方程:x4=px2+qx+r 关键在于要利用参数把等式的两边配成完全平方形式。考虑一个参数 a,我们有(x2+a)2 = (p+2a)x2+qx+r+a2 等式右边是完全平方式当且仅当它的判别式为0,即 q2 = 4(p+2a)(r+a2) 这是一个关于a的三次方程,利用上面一元三次方程的解法,我们可以 解出参数a。这样原方程两边都是完全平方式,开方后就是一个关于x 的一元二次方程,于是就可以解出原方程的根x。最后,对于5次及以上的一元高次方程没有通用的代数 解法(即通过各项系数经过有限次四则运算和乘方和开 方运算),这称为阿贝耳定理 一元四次求根公式 对于一般一元四次方程: ax4+bx3+cx2+dx+e=0 设方程的四根分别为: x1=(-b+A+B+K)/(4a) x2=(-b-A+B-K)/(4a) x3=(-b+A-B-K)/(4a) x4=(-b-A-B+K)/(4a) (A,B,K三个字母足以表示任意三个复数,根据韦达定理: 方程四根之和为-b/a,所以当x1,x2,x3的代数式为原 方程的三根时,那么x4形式的代数式必是方程的第四个 根。) 将这四个代数式代入到韦达定理中可整理得: x1+ x2+ x3+ x4= -b/a x1x2 +x1x3+ x1x4+ x 2 x3 + x2x4+ x3 x4=(1/8a2)(3b2-A2-B2-K2)=c/a x1x2x3 +x1x2x4+ x1 x3 x4+ x2 x3 x4= (1/16a3)(-b3+bA2+bB2+Bk2+2ABK)= -d/a x1x2 x3 x4=(1/256a4)(b4+ A4+B4+K4-2b2A2-2b2B2-2b2K2-2A2B2-2A2K2-2B2K2-8bA BK)=e/a 整理后为: A2+B2+K2=3b2-8ac———————————————— 记为p A2B2+A2K2+B2K2=3b4+16a2c2-16ab2c+16a2bd-64a3e— —记为q A2B2K2=(b3-4abc+8a2d)2————————————— —记为r 由此可知:A2,B2,K2是关于一元三次方程 y3-py2+qy-r=0的三根 从而可解得±y11/2,±y21/2,±y31/2是A,B,K的解。 若y11/2, y21/2, y31/2是A,B,K的一组解(A,B,K 具有轮换性,所以在代入时无须按照顺序) 那么另外三组为 ( y11/2,- y21/2,- y31/2 (- y11/2, y21/2, -y31/2 (-y11/2,- y21/2, y31/2 从而将以上任意一组解代入到所设代数式中,均可解得 原四次方程的四根。 由这种方法来解一元四次方程,只需求界一个一元三次 方程即可,而费拉里的公式则需先解一个三次方程,再 转化成两个复杂的一元二次方程,并且若要以其系数来 表示它的求根公式的话,其形式也是相当复杂的。我的 求解方法尽管在推导公式的过程中有一定的计算量,但 如果要运用于实际求根,尽用结论在计算上绝对要比费 拉里公式简便。那么我下面再介绍一下有关一元三次方 程的改进公式: 对于一般三次方程: ax3+bx2+cx+d=0 设方程的三根分别为: x1=(-b+A+B)/(3a) x2=(-b+wA+w2B)/(3a) x3=(-b+w2A+wB)/(3a) 则 A3+B3=-2b3+9abc-27a2d————记为p A3B3=(b2-3ac)2————— ———记为q 则A3,B3是关于一元二次方程: y2-py+q=0的两根

解一元三次方程的方法

解一元三次方程的方法 解一元三次方程问题是世界数学史上较著名且较为复杂而又有趣味的问题,虚数概念的引进、复数理论的建立,就是起源于解三次方程问题。一元三次方程应用广泛,如电力工程、水利工程、建筑工程、机械工程、动力工程、数学教学及其他领域等。那么,以下是我分享给大家的关于解一元三次方程的方法,欢迎大家的参考学习! 解一元三次方程的方法 解法一是意大利学者卡尔丹发表的卡尔丹公式法。 解法二是中国学者范盛金发表的盛金公式法。 这两种方法都可以解答标准型的一元三次方程,但是卡尔丹公式解题方便。 相关内容: 一元三次方程的解法的历史 人类很早就掌握了一元二次方程的解法,但是对一元三次方程的研究,则是进展缓慢。古代中国、希腊和印度等地的数学家,都曾努力研究过一元三次方程,但是他们所发明的几种解法,都仅仅能够解决特殊形式的三次方程,对一般形式的三次方程就不适用了。 在十六世纪的欧洲,随着数学的发展,一元三次方程也有了固定的求解方法。在很多数学文献上,把三次方程的求根公式称为“卡尔丹诺公式”,这显然是为了纪念世界上第一位发表一元三次方程求根公式的意大利数学家卡尔丹诺。那么,一元三次方程的通式解,是不是卡尔丹诺首先发现的呢?历史事实并不是这样。

数学史上最早发现一元三次方程通式解的人,是十六世纪意大利的另一位数学家尼柯洛?冯塔纳(Niccolo Fontana)。 冯塔纳出身贫寒,少年丧父,家中也没有条件供他念书,但是他通过艰苦的努力,终于自学成才,成为十六世纪意大利最有成就的学者之一。由于冯塔纳患有“口吃”症,所以当时的人们昵称他为“塔尔塔里亚”(Tartaglia),也就是意大利语中“结巴”的意思。后来的很多数学书中,都直接用“塔尔塔里亚”来称呼冯塔纳。 经过多年的探索和研究,冯塔纳利用十分巧妙的方法,找到了一元三次方程一般形式的求根方法。这个成就,使他在几次公开的数学较量中大获全胜,从此名扬欧洲。但是冯塔纳不愿意将他的这个重要发现公之于世。 当时的另一位意大利数学家兼医生卡尔丹诺,对冯塔纳的发现非常感兴趣。他几次诚恳地登门请教,希望获得冯塔纳的求根公式。可是冯塔纳始终守口如瓶,滴水不漏。虽然卡尔丹诺屡次受挫,但他极为执着,软磨硬泡地向冯塔纳“挖秘诀”。后来,冯塔纳终于用一种隐晦得如同咒语般的语言,把三次方程的解法“透露”给了卡尔丹诺。冯塔纳认为卡尔丹诺很难破解他的“咒语”,可是卡尔丹诺的悟性太棒了,他通过解三次方程的对比实践,很快就彻底破译了冯塔纳的秘密。 卡尔丹诺把冯塔纳的三次方程求根公式,写进了自己的学术著作《大法》中,但并未提到冯塔纳的名字。随着《大法》在欧洲的出版发行,人们才了解到三次方程的一般求解方法。由于第一个发表三次方程求根公式的人确实是卡尔丹诺,因此后人就把这种求解方法称为“卡尔丹诺公式”。 卡尔丹诺剽窃他人的学术成果,并且据为已有,这一行为在人类数学史上留下了不甚光彩的一页。这个结果,对于付出

一元四次方程的求解方法

一元四次方程的求解 对于一般一元四次方程: ax4+bx3+cx2+dx+e=0 设方程的四根分别为: x1=(-b+A+B+K)/(4a) x2=(-b-A+B-K)/(4a) x3=(-b+A-B-K)/(4a) x4=(-b-A-B+K)/(4a) (A,B,K三个字母足以表示任意三个复数,根据韦达定理:方程四根之和为-b/a,所以当x1,x2,x3的代数式为原方程的三根时,那么x4形式的代数式必是方程的第四个根。) 将这四个代数式代入到韦达定理中可整理得: x1+x2+x3+x4= -b/a x1x2+x1x3+x1x4+ x2x3+x2x4+x3x4=(1/8a2)(3b2-A2-B2-K2)=c/a x1x2x3+x1x2x4+x1x3x4+x2x3x4=(1/16a3)(-b3+bA2+bB2+BK2+2ABK)= -d/a x1x2x3x4=(1/256a4)(b4+A4+B4+K4-2b2A2-2b2B2-2b2K2-2A2B2-2A2K2-2B2K2-8bABK)=e/a 整理后为: A2+B2+K2=3b2-8ac————————————————记为p A2B2+A2K2+B2K2=3b4+16a2c2-16ab2c+16a2bd-64a3e——记为q A2B2K2=(b3-4abc+8a2d)2——————————————记为r

由此可知:A2,B2,K2是关于一元三次方程 y3-py2+qy-r=0的三根 从而可解得±y11/2,±y21/2,±y31/2是A,B,K的解。 将以上解的任意一组代入到所设代数式中,均可解得原四次方程的四根。

一元三次方程及解法简介

一元三次方程 一元三次方程的标准型为02 3=+++d cx bx ax )0,,,(≠∈a R d c b a 且。一元三次方程的公式解法有卡尔丹公式法与盛金公式法。两种公式法都可以解标准型的一元三次方程。由于卡尔丹公式解题存在复杂性,对比之下,盛金公式解题更为直观,效率更高。 在一个等式中,只含有一个未知数,且未知数的最高次数是3次的整式方程叫做一元三次方程。 【盛金公式】 一元三次方程02 3=+++d cx bx ax )0,,,(≠∈a R d c b a 且 重根判别式:bd c C ad bc B ac b A 3:9;322-=-=-=,总判别式:Δ=AC B 22 -。 当A=B=0时,盛金公式①: c d b c a b x x x 33321-=-=- ===,当Δ=AC B 22 ->0时,盛金公式②:a y y b x 33 123 111---= ; i a y y a y y b x 63623 12 3 113 223 1 13,2-±++-= ;其中2 )4(322 ,1AC B B a Ab y -±-+ =,12-=i .当Δ=AC B 22 -=0时,盛金公式③:K a b x +- =1;232K x x -==,其中)0(≠=A A B K .当Δ= AC B 22-<0时,盛金公式④:a Cos a b x 3321θ --= ,a Sin Cos A b x 3) 333(3 ,2θ θ±+-= ; 其中arcCosT =θ,)11,0(),232( <<->-=T A A aB Ab T . 【盛金判别法】 ①:当A=B=0时,方程有一个三重实根; ②:当Δ=AC B 22 ->0时,方程有一个实根和一对共轭虚根; ③:当Δ=AC B 22 -=0时,方程有三个实根,其中有一个两重根; ④:当Δ=AC B 22 -<0时,方程有三个不相等的实根。 【盛金定理】 当0,0==c b 时,盛金公式①无意义;当A=0时,盛金公式③无意义;当A ≤0时,盛金公式④无意义;当T <-1或T >1时,盛金公式④无意义。当0,0==c b 时,盛金公式①是否成立?盛金公式③与盛金公式④是否存在A ≤0的值?盛金公式④是否存在T <-1或T >1的值?盛金定理给出如下回答: 盛金定理1:当A=B=0时,若b=0,则必定有c=d=0(此时,方程有一个三重实根0,盛金公式①仍成立)。 盛金定理2:当A=B=0时,若b ≠0,则必定有c ≠0(此时,适用盛金公式①解题)。 盛金定理3:当A=B=0时,则必定有C=0(此时,适用盛金公式①解题)。

三元一次方程组及其解法

7.3 三元一次方程组及其解法 【教学目标】 知识与能力 (1)了解三元一次方程组的概念. (2)会解某个方程只有两元的简单的三元一次方程组. (3)掌握解三元一次方程组过程中化三元为二元的思路. 过程与方法 通过消元可把“三元”转化为“二元”,充分体会“转化”是解二元一次方程组的基本思路. 情感、态度、价值观 通过本节的教学,应该使学生体会通过本节学习,进一步体会“消元”的基本思想,认识到数学的价值。 【教学重点】 (1)使学生会解简单的三元一次方程组. (2)通过本节学习,进一步体会“消元”的基本思想. 【教学难点】 针对方程组的特点,灵活使用代入法、加减法等重要方法. 【教学过程】 一、回顾旧知,引入新课 在7.2节中,我们应用二元一次方程组,求出了勇士队在我们的小世界杯足球赛第一轮比赛中胜与平的场数。 问题回顾 暑假里,《新晚报》组织了“我们的小世界杯”足球邀请赛。比赛规定:胜一场得3分,平一场得1分,负一场得0分。勇士队在第一轮比赛中赛了9场,只负了2场,共得17分。 那么这个队胜了几场?又平了几场呢? 解:设勇士队胜了x场,平了y场,则 胜 每场得分

?? ?=+=++17 39 2y x y x 解得???==25y x 提出问题: 在第二轮比赛中,勇士队参加了10场比赛,按同样的计分规则,共得18分。已知勇士队在比赛中胜的场数正好等于平与负的场数之和,那么勇士队在第二轮比赛中,胜、负、平的场数各是多少? 解:设勇士队胜了x 场,平了y 场,负了z 场,则 0 ?? ? ??+==+=++z y x y x z y x 18310 引出定义:像这种含有三个未知数,并且含有未知数的项的次数都是1的方程叫做三元一次方程组。一般情况下,三元一次方程组有三个方程,但不一定每个方程都出现三个未知数。 二、自主探究--------三元一次方程组的解法 探究一: 怎样解这个方程组呢?能不能类比二元一次方程组的解法,设法消去一个或两个未知数,把它化成二元一次方程组或一元一次方程呢?(展开思路,畅所欲言) 解方程?? ? ??+==+=++③②① z y x y x z y x 18 310 解:把③分别带入①②得???=++=+++18)(310 y z y z y z y 整理得???=+=+⑤④18341022z y z y 由?????12⑤④得? ??=+=+⑦⑥ 18342044z y z y 由⑦⑥-得2=z 把2=z 代入④得1042=+y , 即 3=y

一元三次方程的解法

一元三次方程的解法 邵美悦 2018年3月23日 修改:2018年4月25日 众所周知,一元二次方程的求根公式是中学代数课程必修知识,通常在初中阶段的数学教材中会进行介绍.一元三次方程和一元四次方程同样有求根公式,1而且其推导过程也是初等的.由于一元三次和四次方程的求解比起一元二次方程要困难得多,并且求根公式的具体形式也不是很实用,所以尽管在一些初等数学的书籍中有相关介绍,但大多数中学生对这些解法并不了解.本文将简要介绍一下一元三次方程的求解方法. 1配方法 一元二次方程 ax 2+bx +c =0,(a =0) 的解法一般会在在初中教材中进行介绍,通用的解法是配方法(配平方法),即利用 a (x + b 2a )2=b 2?4a c 4a 解出x =?b 2a ±√b 2?4ac 2a .当然,在初中教材中会要求a ,b ,c 都是实数,并且判别式b 2?4ac 必须非负.在高中教材引进复数之后,上述求根公式对复系数一元二次方程依然有效,开平方运算√b 2?4ac 也不再受到判别式符号的限制,只需要按照复数开方来理解.2 1值得注意的是,在代数学中可以证明,如果只用系数的有限次加,减,乘,除,以及开k 次方运算(其中k 是正整数),复系数一元五次(或更高次)方程没有求根公式.换句话说,不可能存在仅由系数的有限次加,减,乘,除,以及开k 次方运算构成的公式,使得每一个复系数一元五次方程都可以按该公式求解.这一结论通常称为Abel–Ruffini 定理.不少业余数学爱好者在没有修习过大学近世代数课程的情况下致力于推导高次方程的初等求根公式,这样的努力难免徒劳无功.2这里约定开方运算k √·只需要算出任意一个k 次方根即可. 1

一元三次方程快速解法有哪些

一元三次方程快速解法有、因式分解法、一种换元法、卡尔丹公式法等多种方法,本篇我们将详细介绍其内容。 因式分解法 因式分解法不是对所有的三次方程都适用,只对一些简单的三次方程适用.对于大多数的三次方程,只有先求出它的根,才能作因式分解。当然,对一些简单的三次方程能用因式分解求解的,当然用因式分解法求解很方便,直接把三次方程降次。 例如:解方程x^3-x=0 对左边作因式分解,得x(x+1)(x-1)=0,得方程的三个根:x1=0;x2=1;x3=-1。 一种换元法 对于一般形式的三次方程,先将方程化为x^3+px+q=0的特殊型。 令x=z-p/3z,代入并化简,得:z^3-p/27z+q=0。再令z^3=w,代入,得: w^2-p/27w+q=0.这实际上是关于w的二次方程。解出w,再顺次解出z,x。 卡尔丹公式法 特殊型一元三次方程X^3+pX+q=0 (p、q∈R)。 判别式Δ=(q/2)^2+(p/3)^3。 卡尔丹公式 X1=(Y1)^(1/3)+(Y2)^(1/3); X2= (Y1)^(1/3)ω+(Y2)^(1/3)ω^2; X3=(Y1)^(1/3)ω^2+(Y2)^(1/3)ω, 其中ω=(-1+i3^(1/2))/2; Y(1,2)=-(q/2)±((q/2)^2+(p/3)^3)^(1/2)。 标准型一元三次方程aX ^3+bX ^2+cX+d=0,(a,b,c,d∈R,且a≠0)。

令X=Y—b/(3a)代入上式。 可化为适合卡尔丹公式直接求解的特殊型一元三次方程Y^3+pY+q=0。 通用求根公式 当一元三次方程ax3+bx2+cx+d=0的系数是负数时,使用卡丹公式求解,会出现问题。可以用一下公式:

最新常见的三元一次方程组的解法

常见的三元一次方程组的解法 三元一次方程组的常规解法是:通过代入法或加减法把三元一次方程组转化为二元一次方程组,再把二元一次方程组转化为一元一次方程从而解出方程组.但有时我们也可根据三元一次方程组的结构特点采取非常规的方法来解方程组.常见的方法有: 一、缺项型的解法 例1 解方程组 4917(1) 31518(2) 232(3) x z x y z x y z -= ? ? ++= ? ?++= ? 分析:由于方程(1)缺少未知数y,这方程时只要在方程(2)(3)中消去未知数y即可把三元一次方程组转化为二元一次方程组,从而顺利地解出方程组. (2)2(3) ?-得:52734(4) x z += (1)3(4) ?+得:1785 x=5 x= 把5 x=代入(1)得:20917 z -= 1 3 z= 把5 x=, 1 3 z=代入(3)得:5212 y ++=, 2. y=- ∴方程组的解为: 5 2 1 3 x y z ? ?= ? =-? ? ?= ? 二、标准型的要选择确当的未知 例2 解方程组 34(1) 2312(2) 6(3) x y z x y z x y z -+= ? ? +-= ? ?++= ? 解:要消去三个未知数中的一个,相对而言消未知数z比较方面. (1)+(2)得:5216(4) x y += (3)+(2)得:3418(5) x y += (5)(4)2 -?得:20 x=

把20x =代入(4)得:100216y += 42y =. 把20x =,42y =代入(1)得:60424z -+= 14z =-. ∴方程组的解为:204214x y z =??=??=-? . 三、轮换的特殊解法 例3 解方程组2(1)4(2)6(3)x y y z z x +=??+=??+=? 解:这样轮换缺少未知数的方程可以采用下面特殊方法来解. (1)+(2)+(3)得:22212x y z ++= ∴6(4)x y z ++= (4)-(1)得:4z = (4)-(2)得:2x = (4)-(3)得:0y = ∴方程组的解为:204x y z =??=??=? . 四、有比巧设参数 x :y=2:1 (1) 例4 解方程组 y :z=1:3 (2) 23414x y z +-=- (3) 解:由(1)得:设其中的一份为k ,则2x k =,y k =. 把y k =代入(2)得:3z k =. 把2x k =,y k =,3z k =代入(2)得:431214k k k +-=-.

一元二次方程及其解法

第2课时 一元二次方程及其解法 一·基本概念理解 1 一元二次方程的定义: 含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程叫做一元二次方程。一元二次方程的一般形式:)0(02≠=++a c bx ax ,它的特征是:等式左边加一个关于未知数x 的二次多项式,等式右边是零,其中2 ax 叫做二次项,a 叫做二次项系数;bx 叫做一次项,b 叫做一次项系数;c 叫做常数项。 2、一元二次方程的解法 (1)、直接开平方法: 利用平方根的定义直接开平方求一元二次方程的解的方法叫做直接开平方法。 直接开平方法适用于解形如 b a x =+2 )(的一元二次方程。根据平方根的定义可知,a x +是b 的平方根,当0≥b 时,b a x ±=+,b a x ±-=,当b<0时,方程没有实数根。 (2)、配方法: 配方法的理论根据是完全平方公式2 22)(2b a b ab a +=+±,把公式中的a 看做未知数x ,并用x 代替,则有2 22)(2b x b bx x ±=+±。 配方法的步骤:先把常数项移到方程的右边,再把二次项的系数化为1,再同时加上1次项的系数的一半的平方,最后配成完全平方公式 (3)、公式法 公式法是用求根公式解一元二次方程的解的方法,它是解一元二次方程的一般方法。 一元二次方程 )0(02 ≠=++a c bx ax 的求根公式:

) 04(2422≥--±-=ac b a ac b b x 公式法的步骤:就把一元二次方程的各系数分别代入,这里二次项的系数为a ,一次项的系数为b ,常数项的系数为c (4)、因式分解法 因式分解法就是利用因式分解的手段,求出方程的解的方法,这种方法简单易行,是解一元二次方程最常用的方法。 分解因式法的步骤:把方程右边化为0,然后看看是否能用提取公因式,公式法(这里指的是分解因式中的公式法)或十字相乘,如果可以,就可以化为乘积的形式 (5)、韦达定理 若1x ,2x 是一元二次方程的一般形式:)0(02≠=++a c bx ax 的两个实数根,则 a b x x -=+21,a c x x =21。以上的就称为韦达定理(或称为根与系数的关系)利用 韦达定理去了解,韦达定理就是在一元二次方程中,二根之和=a b -,二根之积 =a c 也可以表示为a b x x -=+21,a c x x =21。利用韦达定理,可以求出一元二次方程中的各系数,在题目中很常用 3、一元二次方程根的判别式 根的判别式 一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 中,ac b 42 -叫做一元二次方程 )0(02≠=++a c bx ax 的根的判别式,通常用“?”来表示,即ac b 42-=?

一元二次方程解法及其经典练习题

一元二次方程解法及其经典练习题 方法一:直接开平方法(依据平方根的定义) 如果 a x =2那么 a x ±= 注意;x 可以是多项式 一、用直接开平方法解下列一元二次方程。 1.0142=-x 2、2)3(2=-x 3、()162812=-x 4..25)1(412=+x 5.(2x +1)2=(x -1)2. 6.(5-2x )2=9(x +3)2. 7..063)4(22=--x ] 方法二:配方法解一元二次方程 1. 定义:把一个一元二次方程的左边配成一个 ,右边为一个 ,然后利用开平方数求解,这种解一元二次方程的方法叫做配方法。 配方法解一元二次方程的步骤: 二、用配方法解下列一元二次方程。 1、.0662=--y y 2、x x 4232=- 39642=-x x 、 * 4、0542=--x x 5、01322=-+x x 6、07232=-+x x

方法三:公式法 1.定义:利用求根公式解一元二次方程的方法叫做公式法 2.公式的推导:用配方法解方程ax 2+bx +c = 0(a ≠0) (1)当b 2-4ac>0时,=1x ,=2x 。 (2)当b 2-4ac=0时,==21x x 。 (3)当b 2-4ac<0时,方程根的情况为 。 $ 二、用公式解法解下列方程。 1、0822=--x x 2、22314y y -= 3、y y 32132=+ 4、01522=+-x x 5、1842-=--x x 6、02322=--x x 7.x 2+4x -3=0 8. .03232=--x x 方法四:因式分解法 因式分解的方法: (1)提公因式法: (2)… (3)公式法:平方差: 完全平方: (4)十字相乘法: 一、 用因式分解法解下列一元二次方程。 1、x x 22= 2、0)32()1(22=--+x x 3、0862=+-x x 4、22)2(25)3(4-=+x x 5、0)21()21(2=--+x x 6、0)23()32(2=-+-x x

冀教版-数学-七年级上册-了解一元三次和一元四次方程的解法

了解一元三次和一元四次方程的解法 塔塔利亚发现的一元三次方程的解法 一元三次方程的一般形式是 x3+sx2+tx+u=0,如果作一个横坐标平移y=x+s/3,那么我们就可以把方程的二次项消去。所以我们只要考虑形如x3=px+q的三次方程。 假设方程的解x可以写成x=a-b的形式,这里a和b是待定的参数。代入方程,我们就有 a3-3a2b+3ab2-b3=p(a-b)+q 整理得a3-b3 =(a-b)(p+3ab)+q 由二次方程理论可知,一定可以适当选取a和b,使得在x=a-b的同时3ab+p=0。这样上式就成为 a3-b3=q,两边各乘以27a3,就得到 27a6-27a3b3=27qa3,由p=-3ab可知27a6 + p = 27qa3。这是一个关于a3的二次方程,所以可以解得a。进而可解出b和根x。 费拉里与一元四次方程的解法 卡当在《重要的艺术》一书中公布了塔塔利亚发现的一元三次方程求根公式之后,塔塔利亚谴责卡当背信弃义,提出要与卡当进行辩论与比赛。这场辩论与比赛在米兰市的教堂进行,代表卡当出场的是卡当的学生费拉里。 费拉里(Ferrari L.,1522~1565)出身贫苦,少年时代曾作为卡当的仆人。卡当的数学研究引起了他对数学的热爱,当其数学才能被卡当发现后,卡当就收他作了学生。 费拉里代替卡当与塔塔利亚辩论并比赛时,风华正茂,他不仅掌握了一元三次方程的解法,而且掌握了一元四次方程的解法,因而在辩论与比赛中取得了胜利,并由此当上了波伦亚大学的数学教授。 一元四次方程的求解方法,是受一元三次方程求解方法的启发而得到的。一元三次方程是在进行了巧妙的换元之后,把问题归结成了一元二次方程从而得解的。于是,如果能够巧妙地把一元四次方程转化为一元三次方程或一元二次方程,就可以利用已知的公式求解了。 费拉里的方法是这样的: 方程两边同时除以最高次项的系数可得 4320 x bx cx dx e ++++= (1) 移项可得 432 x bx cx dx e +=--- (2) 两边同时加上 2 1 () 2 bx ,可将(2)式左边配成完全平方,方程成为

一元三次方程的解法

一元三次方程的解法 数教091班王超逸 48号 一元三次方程的标准形式为aX^3+bX^2+cX+d=0,将方程两边同时除以最高项系数a,三次方程变为x^3+(b/a)x^2+(c/a)x+d/a=0,所以三次方程又可简写为 X^3+bX^2+cX+d=0. 一元三次方程的韦达定理 设方程为 ax^3+b^2x+cx+d=0 则有 x1*x2*x3=-d/a;x1*x2+x2*x3+x3*x1=c/a;x1+x2+x3=-b/a; 一元三次方程解法思想 一元三次方程解法思想是:通过配方和换元,使三次方程降次为二次方程求解. 一元三次方程解法的发现 三次方程解法的发现是在16世纪的意大利,那时,数学家常常把自己的发现秘而不宣,而是向同伴提出挑战,让他们解决同样的问题.想必这是一项很砥砺智力,又吸引人的竞赛,三次方程的解法就是这样发现的. 最初,有一个叫菲奥尔的人,从别人的秘传中学会了解一些三次方程,便去向另一个大家称为塔尔塔利亚的人挑战.塔尔塔利亚原名丰塔纳,小时因脸部受伤引起口吃,所以被人称为塔尔塔利亚(意为"口吃者")。他很聪明,又很勤奋,靠自学掌握了拉丁文,希腊文和数学.这次他成功解出了菲奥尔提出的所有三次方程,菲奥尔却不能解答他提出的问题.当时很有名的卡尔丹于是恳求他传授解三次方程的办法,并发誓保守秘密,塔尔塔利亚才把他的方法写成一句晦涩的诗交给卡尔丹.后来卡尔丹却背信弃义,把这个方法发表在1545年出版的书里.在书中他写道:"波伦亚的费罗差不多在三十年前就发现了这个方法,并把它传给了菲奥尔.菲奥尔在与塔尔塔利亚的竞赛中使后者有机会发现了它.塔尔塔利亚在我的恳求下把方法告诉了我,但保留了证明.我在获得帮助的情况下找出了它各种形式的证明.这是很难做到的."卡尔丹的背信弃义使塔尔塔利亚很愤怒,他马上写了一本书,争夺这种方法的优先权.他与卡尔丹的学生费拉里发生了公开冲突.最后,这场争论是以双方的肆意谩骂而告终的.三次方程解法发现的过程虽不愉快,但三次方程的解法被保留了下来,并被错误的命名为"卡尔丹公式"沿用至今.以下介绍的解法,就是上文中提到的解法. 一元三次方程的解法 一元三次方程的求根公式用通常的演绎思维是作不出来的,用类似解一元二次方程的求根公式的配方法只能将型如ax+bx+cx+d=0的标准型一元三次方程形式化为x+px+q=0的特殊型。 一元三次方程的求解公式的解法只能用归纳思维得到,即根据一元一次方程、一元二次方程及特殊的高次方程的求根公式的形式归纳出一元三次方程的求根公式的形式。归纳出来的形如 x+px+q=0的一元三次方程的求根公式的形式应该为x=A^(1/3)+B^(1/3)型,即为两个开立方之和。归纳出了一元三次方程求根公式的形式,下一步的工作就是求出开立方里面的内容,也就是用p和q表示A 和B。方法如下:

一元二次方程的解法—公式法

课题:1.2一元二次方程的解法 (4) 班级 姓名 【学习目标】 1、会用公式法解一元二次方程. 2、用配方法推导一元二次方程的求根公式,明确运用公式求根的前提条件是b 2 -4ac ≥0. 【重点难点】 重点:掌握一元二次方程的求根公式,并应用它熟练地解一元二次方程。 难点:掌握一元二次方程的求根公式及代入时的符号问题. 【新知导学】 读一读:阅读课本P 14-P 16 想一想: 1. 用配方法解一元二次方程的一般步骤是什么? 2. 用配方法解一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠ 因为0a ≠,方程两边都除以a ,得 把常数项移到方程右边,得 配方,得 即2224()24b b ac x a a -+= 当 0≥时 ,2422b b ac x a a -+=± 即42b b ac x a -±-= 。 3.在上述配方过程中,若240b ac -≥< 0时,方程有实数根吗? 练一练: 1.方程4-x 2=3x 中a= ,b= ,c= , b 2-4ac= 2. 用公式法解方程0232 =+-x x 【新知归纳】 一般的,对于一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax

(1) 当_____________时,它的实数根是_________________.这个公式叫一元二次方程的求根 公式,利用这个公式解一元二次方程的方法叫公式法。 (2) 当_____________时,方程没有实数根。 【例题教学】 例1.用公式法解方程: (1)22330 x x -+= (2)x x 2322=- (3)a a a =-+)2)(2(51 (4)23(1)y y += 例2.已知y 1=2x 2+7x -1,y 2=6x +2,当x 取何值时y 1=y 2? 【当堂训练】 1.用公式法解方程3x 2+4=12x ,下列代入公式正确的是( ) A.x=21214412-± B. x=2 1214412-±- C. x= 21214412+± D. x=64814412-± 2.用公式法解下列方程: (1)2220x x +-=; (2)2 30x x -=

一元三次方程的解法

一元三次方程:只含有一个未知数,且未知数的最高次数为3的整式方程叫做一元三次方程,一元三次方程的一般形式是ax 3+bx 2+cx+d=0(a ,b ,c ,d∈R 且a ≠0),下面来讨论一下一元三次方程求解的问题。 已知一元三次方程ax 3+bx 2+cx+d=0,求方程的根。 解:令3b x y a =-,得2323 23 329270327ac b b abc a d y y a a --+++=① 令23223 329273,2327ac b b abc a d m n a a --+==,得3 320y my n ++=② 经过换元,将原方程化为一元三次方程的特殊形式(3 0x px q ++=),现在求方程② 的根, 令y=u+v ,两边立方得=+=+++=++333333 y (u v)u v 3uv (u v)u v 3uvy 333y 3uvy (u )③v 0∴--+= 由②③式可得,?=-?+=-?33333 u v m u v 2n ④ ⑤ 由④⑤式可知u 3和v 3为方程μ+μ-=232n m 0的两根, 3 32n 2n u ,v 22 -+--∴== y u v ∴=+= + 令a = = 则12223y a b y a b y a b ?=+??=α+α??=α+α??,2,αα为1 的立方根,221cos i sin i 3322ππα=+=-+ ,ππα=+=--2441cos i sin i 3322 则2323 23 329270327ac b b abc a d y y a a --+++=的根表示为

? =+?? +-? =++=+?? ?+-=++=-??12 3y a b 11a b a b y (-i )a (--i )b -22222211a b a b y (--i )a (-i )b -222222 ⑥ 由⑥可知, ① 当+>23n m 0时,方程有1个实根和2个共轭复根; ② 当+=23n m 0时,a ,b 是相等的两个实数,方程有3个实根,其中有1个二重实根; ③ 当+<23n m 0时,方程有3个不相等实根。 以上解法为在卡尔丹公式基础上进一步研究得出,常用的一元三次方程解法除卡尔丹公式法外,还有盛金公式法。 下面通过几个例题具体的使用卡尔丹公式进行解题。 例题1:解方程x 3-6x 2+10x-8=0 解:令3b x y a =- =y+2,得y 3-2y-4=0 23100 027 n m +=>Q a b ∴= = ?=+=?? ∴=α+α=-+??=α+α=--??12223y a b 2y a b 1i y a b 1i ∴原方程的解为?=+=? =+=+?? =+=-?112233x y 24 x y 21i x y 21i 例题2:解方程x 3-12x+16=0 解:23=6464=0n m +-Q 22 ∴=-=-a b ?=+=-?? ∴=α+α=??=α+α=??12223 y a b 4y a b 2y a b 2 ∴原方程的解为?==-? ==?? ==?112233x y 4 x y 2 x y 2 例题3:解方程x 3-6x-4=0

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