2.代数方程的性质
- 格式:docx
- 大小:35.25 KB
- 文档页数:8
代数式的概念一、代数式:由数和表示数的字母经有限次加、减、乘、除、乘方和开方等代数运算所得的式子,或含有字母的数学表达式称为代数式。
单独一个数和字母也是代数式。
例如:ax+2b,-2/3,b^2/26,√a+√2等。
二、代数式的性质:(1)单独一个数或一个字母也是代数式,如-3,a.(2)代数式中只能有运算符号,不应含有等于号(=、≡)、不等号(≠、≤、≥、<、>、≮、≮)、约等号≈,也就是说,等式或不等式不是代数式,但代数式中可以含有括号。
可以有绝对值。
例如:|x|,|-2.25| 等。
(3)代数式中的字母表示的数必须使这个代数式有意义,即在实际问题中,字母表示的数要符合实际问题。
三、代数式的分类:在实数范围内,代数式分为有理式和无理式。
一、有理式有理式包括整式(除数中没有字母的有理式)和分式(除数中有字母且除数不为0的有理式)。
这种代数式中对于字母只进行有限次加、减、乘、除和整数次乘方这些运算.整式有包括单项式(数字或字母的乘积或单独的一个数字或字母)和多项式(若干个单项式的和).1.单项式没有加减运算的整式叫做单项式。
单项式的系数:单项式中的数字因数叫做单项式(或字母因数)的数字系数,简称系数单项式的次数:一个单项式中,所有字母的指数的和叫做这个单项式的次数2.多项式个单项式的代数和叫做多项式;多项式中每个单项式叫做多项式的项。
不含字母的项叫做常数项。
多项式的次数:多项式里,次数最高的项的次数,就是这个多项式的次数。
齐次多项式:各项次数相同的多项式叫做齐次多项式。
不可约多项式:次数大于零的有理系数的多项式,不能分解为两个次数大于零的有理数系数多项式的乘积时,称为有理数范围内不可约多项式。
实数范围内不可约多项式是一次或某些二次多项式,复数范同内不可约多项式是一次多项式。
对称多项式:在多元多项式中,如果任意两个元互相交换所得的结果都和原式相同,则称此多项式是关于这些元的对称多项式。
方程的意义等式的性质方程是数学中最基本的概念之一,它是一个等式,其中包含未知数。
方程的意义表达了数学中的平衡和关系,它可以帮助我们解决各种实际问题。
本文将介绍方程的意义以及一些重要的性质。
方程可以用来描述两个量之间的关系。
在方程中,左右两边是相等的,表示两个量是平衡的或相同的。
方程中通常包含一个或多个未知数,我们的目标是找到使方程成立的未知数的值。
这些未知数可以是实际问题中的长度、重量、速度等物理量,也可以是数学问题中的变量。
方程的性质:1.变性:方程的两边交换位置不会改变它的意义。
例如,方程a+b=c可以变形为c=a+b。
2.相等性:方程中的两边是相等的。
在解方程时,我们通过找到使两边相等的值来确定未知数的值。
3.传递性:如果a=b且b=c,则a=c。
方程的传递性可以帮助我们在解决问题时进行一系列代数运算。
4.加减性:在方程两边同时加减同一个数不会改变方程成立的性质。
例如,对于方程a=b,如果我们在两边同时加上c,则方程变为a+c=b+c。
5. 乘除性:在方程两边同时乘除同一个非零数不会改变方程成立的性质。
例如,对于方程a = b,如果我们在两边同时乘上c(c≠0),则方程变为ac = bc。
6.可逆性:对方程进行一系列代数运算,可以得到等价的方程。
我们可以使用这些运算来分解复杂的方程,以便更容易地解决问题。
方程的形式:方程可以有不同的形式,包括线性方程、二次方程、指数方程、对数方程等。
每种形式的方程都有其独特的性质和解法。
例如,线性方程的一般形式是ax + b = 0,其中a和b是已知数,x是未知数。
我们可以使用一元一次方程求解线性方程。
对于二次方程,一般形式是ax^2 + bx + c = 0,其中a、b和c是已知数,x是未知数。
我们可以使用求根公式或配方法求解二次方程。
方程的解:解是使方程成立的未知数的值。
方程可以有一个或多个解,也可以没有解。
对于线性方程ax + b = 0,如果a≠0,则方程有唯一解x = -b/a。
代数式与多项式代数式和多项式是数学中重要的概念,在代数运算和代数方程的研究中起着重要作用。
本文将详细介绍代数式与多项式的基本概念、性质和运算规则,帮助读者深入理解和掌握这一领域的知识。
一、代数式的定义与性质代数式是由数、字母和运算符号按照一定规则写成的算式,可以表示数值和未知数之间的关系。
代数式的基本性质如下:1. 代数式由数、字母和运算符号组成,可以包含加法、减法、乘法、除法等运算符号。
2. 代数式可以包含一个或多个未知数,未知数用字母表示。
3. 代数式可以是一个数,也可以是一个表达式,可以进行各种运算。
4. 代数式可以化简或展开,通过一系列的代数运算可以得到不同形式的代数式。
二、多项式的定义与性质多项式是由数、字母和运算符号按照一定规则写成的代数式,其中包含若干个单项式,并且各个单项式之间可以进行加法和减法运算。
多项式的基本形式如下:$$P(x) = a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} + ... + a_1 x^1 + a_0$$其中,$a_n, a_{n-1}, ..., a_1, a_0$ 是常数系数,$x^n, x^{n-1}, ..., x^1, x^0$ 是未知数的幂次,$n$ 是多项式的次数。
多项式的性质如下:1. 多项式的次数由最高次项的指数决定,次数可以是非负整数。
2. 多项式的各个单项式可以按照次数从高到低排列,相同次数的单项式之间可以进行合并。
3. 多项式可以进行加法、减法、乘法运算,满足相应的运算规则。
三、代数式与多项式的运算代数式和多项式的运算是代数学中重要的内容,主要包括加法、减法、乘法、除法等运算。
1. 代数式的加法与减法:将代数式按照各项系数相同的方式进行合并,得到一个化简的代数式。
例如:$$(2x^2 + 3x - 5) + (4x^2 - 2x + 7) = 6x^2 + x + 2$$2. 多项式的加法与减法:将多项式按照各同次项系数相同的方式进行合并,得到一个化简的多项式。
恒等式与代数方程恒等式和代数方程是数学中常见且重要的概念,在数学的各个领域都有广泛的应用。
它们在解决实际问题、研究数学性质以及发展数学理论中起到了关键的作用。
本文将对恒等式和代数方程进行介绍和探讨。
一、恒等式恒等式是指对于特定的变量取值,两个表达式之间始终成立的等式。
换句话说,恒等式在任何情况下都是真的。
例如,对于任意实数x,恒等式(x+1)^2=x^2+2x+1都是成立的。
无论x取何值,等式都是正确的。
恒等式的证明通常需要运用数学定律和推理方法。
通过逐步转换等式的各个部分,我们可以证明恒等式的正确性。
这需要灵活的思维和对数学性质的深刻理解。
二、代数方程代数方程是含有未知数的等式,通过找到未知数的取值使等式成立,从而解决问题。
一元代数方程是指只涉及一个未知数的方程,多元代数方程则涉及多个未知数。
解代数方程的过程通常包括化简、变形、提取公因式、整理同类项等步骤。
通过逐步推导和运用代数运算性质,我们可以求得方程的解。
代数方程的解可以分为有限解和无限解,也可能无解。
例如,方程x^2-4=0的解为x=±2,有两个有限解;而方程x^2+1=0没有实数解,只有虚数解x=±i。
代数方程在数学中的应用广泛,如解决几何问题、物理问题、经济问题等。
通过建立代数方程,我们可以将实际问题转化为数学问题,并通过解方程来得到问题的解答。
三、恒等式与代数方程的联系恒等式和代数方程都是数学中的基础概念,它们之间有着密切的联系。
具体而言,一些代数方程可以通过变形和推理转化为恒等式,并通过求解恒等式得到方程的解。
例如,考虑方程(x+1)(x-1)=0。
我们可以展开括号得到x^2-1=0,然后进一步变形为x^2=1。
这个方程可以进一步转化为恒等式x^2-1=(x+1)(x-1)=0。
通过求解恒等式,我们可以得到原方程的解x=±1。
恒等式和代数方程也经常在证明数学性质和推导数学定理时相互转化和应用。
通过将问题转化为恒等式或代数方程的形式,我们可以运用数学方法来进行推理和分析,从而得到所需的结论。
代数式与方程代数式和方程是数学中的重要概念,广泛应用于各个领域。
代数式指由数、字母及运算符号组成的符号表达式,而方程则是含有未知数的等式。
本文将介绍代数式和方程的基本概念、性质以及其在数学问题解决中的应用。
一、代数式代数式是由数、字母及运算符号组成的表达式,可以表示数、量、关系或者运算。
代数式中的数称为常数,字母称为未知数或变量,而运算符号则表示各种运算操作。
代数式可以包含加减乘除、指数、根号等运算符号,并且可以通过运算进行简化或转化。
代数式可以由一个或多个代数项相加减而成,其中代数项是由常数和未知数乘积的形式表示,如3x、-5y²等。
代数式的值可以通过给定未知数的值进行求解。
代数式在数学问题的建模和求解中起到重要作用。
通过代数式,可以将实际问题抽象化为符号表达式,便于运用代数运算解决各类问题。
二、方程方程是含有未知数的等式,是一种数学陈述,表示两个代数式相等。
方程中的未知数常用字母表示,通过求解方程,可以确定未知数的值。
方程通常包含已知条件和待求解的未知数,通过解方程可以得到使方程成立的未知数值。
方程分为一元方程和多元方程两种。
一元方程只含有一个未知数,如2x-3=7;而多元方程含有两个或两个以上的未知数,如x+y=10。
解方程的目标是找到满足方程条件的未知数的值,这可以通过运用代数运算对方程进行变形和化简,找到未知数的唯一解或者解的集合。
方程在实际问题中有着广泛的应用,比如物理学中的力学问题、经济学中的供求关系等。
通过建立方程模型,可以对各种现象和规律进行定量描述和求解。
三、代数式与方程的关系代数式与方程之间存在密切的联系。
方程可以看作是等式的拓展,在等式的基础上引入了未知数,求解方程就是要确定未知数的值,使等式成立。
代数式可以作为方程的一部分或者方程的整体。
在解方程的过程中,常常需要将实际问题转化为代数式,然后建立方程求解。
通过代数式和方程的转化和变形,可以得到问题的解答。
同时,代数式和方程也可以相互转化。
代数式相关定义及性质一、数与代数:1、有理数有理数:①整数→正整数/0/负整数②分数→正分数/负分数。
2、数轴:①画一条水平直线,在直线上取一点表示0(原点),选取某一长度作为单位长度,规定直线上向右的方向为正方向,就得到数轴。
②任何一个有理数都可以用数轴上的一个点来表示。
③如果两个数只有符号不同,那么我们称其中一个数为另外一个数的相反数,也称这两个数互为相反数。
在数轴上,表示互为相反数的两个点,位于原点的两侧,并且与原点距离相等。
④数轴上两个点表示的数,右边的总比左边的大。
正数大于0,负数小于0,正数大于负数。
3、绝对值:①在数轴上,一个数所对应的点与原点的距离叫做该数的绝对值。
②正数的绝对值是他的本身、负数的绝对值是他的相反数、0的绝对值是0。
两个负数比较大小,绝对值大的反而小。
4、有理数的运算:加法:①同号相加,取相同的符号,把绝对值相加。
②异号相加,绝对值相等时和为0;绝对值不等时,取绝对值较大的数的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值。
③一个数与0相加不变。
5、减法:减去一个数,等于加上这个数的相反数。
6、乘法:①两数相乘,同号得正,异号得负,绝对值相乘。
②任何数与0相乘得0。
③乘积为1的两个有理数互为倒数。
7、除法:①除以一个数等于乘以一个数的倒数。
②0不能作除数。
乘方:求N个相同因数A的积的运算叫做乘方,乘方的结果叫幂,A 叫底数,N叫次数。
混合顺序:先算乘法,再算乘除,最后算加减,有括号要先算括号里的。
8、实数无理数:无限不循环小数叫无理数平方根:①如果一个正数X的平方等于A,那么这个正数X就叫做A 的算术平方根。
②如果一个数X的平方等于A,那么这个数X就叫做A的平方根。
③一个正数有2个平方根/0的平方根为0/负数没有平方根。
④求一个数A的平方根运算,叫做开平方,其中A叫做被开方数。
9、立方根:①如果一个数X的立方等于A,那么这个数X就叫做A的立方根。
②正数的立方根是正数、0的立方根是0、负数的立方根是负数。
初中数学知识归纳代数式的概念和性质代数式是初中数学中非常重要的一个概念。
它可以帮助我们简洁地表达数学问题,并且掌握代数式的概念和性质对于我们解决各类数学问题和应用数学能力的提升非常有帮助。
本文将对初中数学中代数式的概念和性质进行归纳总结,为同学们的学习和理解提供一些指导。
一、代数式的概念代数式是由数字、字母和运算符号通过运算规则相连接而成的数学表达式。
在代数式中,数字称为常数,字母称为变量,运算符号则表示不同的运算。
代数式的构成要素包括常数、变量和运算符号。
常数是代表具体数值的,比如2、3等,它们在代数式中保持不变。
变量则代表着一个未知数,可以是任何数值,通常用字母表示。
运算符号用于表示不同的运算,比如加减乘除等。
例子1:3x + 2y - 5在这个例子中,3、2和5分别是常数,x和y是变量,而+、-则是运算符号。
二、代数式的性质代数式具有一些重要的性质,我们了解这些性质可以帮助我们更好地运用代数式解决问题。
1. 代数式的和差性质代数式的和差性质指的是:在代数式中,可以交换相同类别的项的位置,也可以用项的加法和减法将代数式合并。
例子2:2x + 3y - 4x + 5y按照和差性质,我们可以重新排列代数式的项,得到:2x - 4x + 3y + 5y再通过合并同类项,我们可以得到:-2x + 8y2. 代数式的积性质代数式的积性质指的是:在代数式中,可以交换相同类别项的位置,也可以用项的乘法和除法将代数式合并。
例子3:2xy + 3x - 4xy + 5x按照积性质,我们可以重新排列代数式的项,得到:2xy - 4xy + 3x + 5x再通过合并同类项,我们可以得到:-2xy + 8x3. 代数式的因式分解代数式的因式分解指的是将代数式按照公因式的方式进行拆分。
例子4:2x + 4y通过因式分解,我们可以得到:2(x + 2y)三、代数式的应用代数式在数学中有着广泛的应用,它可以帮助我们解决各类数学问题,计算和推导。
代数式的概念代数式是数学中的一种基本表达形式,它由数字、变量和运算符号组成。
代数式的运算可以通过代数法则进行,从而进行符号计算和推理。
在代数学中,代数式是研究和解决各种数学问题的重要工具。
本文将介绍代数式的基本概念、性质以及在实际问题中的应用。
一、代数式的定义与组成代数式是由数、字母和运算符号组成的表达式。
其中,数指的是实数,字母(也称为变量)则代表未知数。
运算符号包括加法、减法、乘法、除法、指数等。
代数式可以是一个简单的数,也可以是由数和变量组成的表达式。
代数式由运算符号连接的数与变量,可以进行运算并得到数值结果。
例如,2x + 3y - 4z就是一个代数式,其中2、3和4是数,x、y和z是变量,+和-是运算符号。
二、代数式的性质和运算法则1. 代数式的性质:代数式可以具有以下性质:- 代数式的值可以随着变量的变化而变化。
- 代数式可以通过代数法则进行简化和等价变换。
- 代数式可以通过代数运算进行计算和推导。
2. 代数式的运算法则:代数式的运算可以依照以下法则进行:- 加法和乘法满足交换律和结合律,即a+b=b+a,ab=ba,(a+b)+c=a+(b+c),(ab)c=a(bc)。
- 加法满足消去律,即若a+b=a+c,则可得出b=c。
- 乘法满足分配律,即a(b+c)=ab+ac。
三、代数式的应用代数式具有广泛的应用范围。
以下是几个常见的应用领域:1. 代数方程:代数方程是一种基于代数式的等式。
解代数方程的过程就是寻找未知数使方程成立的过程。
代数方程广泛应用于各个领域,如物理、工程、经济学等。
2. 几何问题:在几何学中,代数式用于描述几何形状和变换。
通过代数式与几何问题相结合,可以进行图形和空间的计算、推导和验证。
3. 物理学应用:在物理学中,代数式用于描述物体的运动、力的作用等现象。
通过建立物理方程,可以通过代数式计算出各种物理量的数值结果。
4. 经济学模型:经济学中经常使用代数式来建立经济模型和解决经济问题。
方程的意义及等式的性质方程是数学中一个重要的概念,它描述了数学对象之间的等式关系。
方程的意义在于寻找满足等式的未知数的取值。
通过求解方程,我们能够求出未知数的值,从而解决问题。
方程分为代数方程和超越方程两大类,代数方程是指含有未知数的代数式相等的关系,而超越方程则是指两个未知数的函数相等的关系。
在本文中,我们主要关注代数方程。
方程的基本形式为:左侧表达式=右侧表达式。
等式左边和右边的表达式可以包含数字、变量和运算符。
方程的性质1.反身性:对于任何数a来说,a=a是成立的。
这表示任何数都等于它自己。
2.对称性:如果a=b,那么b=a。
这表示等式两边的表达式可以互换位置。
3.传递性:如果a=b,b=c,那么a=c。
这表示如果一个数等于另一个数,而后者又等于第三个数,那么第一个数也等于第三个数。
4.增量性:如果a=b,那么a+c=b+c。
这表示对等式两边同时加上相同的数,等式依然成立。
5.减量性:如果a=b,那么a-c=b-c。
这表示对等式两边同时减去相同的数,等式依然成立。
6.乘法性:如果a=b,那么a*c=b*c。
这表示对等式两边同时乘上相同的数,等式依然成立。
7.除法性:如果a=b,并且c不等于零,那么a/c=b/c。
这表示对等式两边同时除以相同的非零数,等式依然成立。
解方程的方法1.移项法:移项法是通过将方程中的项移到等式两边,使得未知数在一边,已知数在另一边,从而解出方程。
移项法常用于一次方程和二次方程的解法。
2.合并同类项:合并同类项是将方程中的相同类型的项合并在一起,从而简化方程,方便进一步求解。
3.因式分解法:因式分解是将方程拆分成多个因子的乘积形式,从而找到方程的解。
因式分解法常用于多项式方程的求解。
4.求解公式法:有些方程可以通过特定的公式直接求解出来,例如一元二次方程可以使用求根公式直接计算出解。
5.图像法:对于一些几何或物理问题,可以将方程转化成图像的形式进行求解,通过图像上的交点或者切线的性质来求解方程。
§2 代数方程的性质一、多项式与代数方程的一般性质[代数基本定理] 每个复数域上n 次代数方程f (x )=a 0x n +a 1x n -1+ +a n -1x +a n =0(n ≥1)在复数域中至少有一个根.代数基本定理的推论:每个n 次代数方程在复数域中有n 个根,而且只有n 个根. [多项式的导数] 多项式f (x )的导数为f '(x )=na 0x n -1+(n -1)a 1x n -2+ +a n -1微分学中仅考虑实变数函数的导数,而代数学中必须考虑复系数的复变数多项式的导数,但是它们的定义与计算公式仍然一样.[单根与重根]1° 多项式的单根不是它的导数的根.2° 多项式的m 重根(即有m 个根相同)是它的导数的m -1重根(m >1). 3° 若x 1,x 2, ,x k 分别为f (x )的α1,α2, ,αk (α1+α2+ +αk =n )重根,则f (x )=a 0(x -x 1)1α(x -x 2)2α (x -x k )k α[洛尔定理及其推论] 由微分学中的洛尔定理可知,在实系数方程f (x )=0的两个实根之间总有f '(x )=0的一个实根.从这个定理可推出下列两个推论:1° 若f (x )的一切根都是实的,则f '(x )的一切根也是实的.在f (x )的相邻两根之间有f '(x )的一个根并且是一个单根.2° 若f (x )的一切根都是实的,且其中有p 个(计算重根)是正的,则f '(x )有p 个或 p -1个正根.[多项式的相关]1° 若多项式f (x ),ϕ(x )的次数都不超过n ,而它们对n +1个不同的数α1, ,1+n α有相等的值,即f (αi )=ϕ(αi ) (i =1, ,n +1),则f (x )= ϕ(x ).2° 多项式f (x )和ϕ(x )的根完全相同的充分必要条件是f (x )和ϕ(x )只差一个不等于零的常数因子.[整根与有理根] 任意整系数方程f (x )=0,若有一个有理根qp(为既约分数),则p 是αn的约数,q 是α0的约数. 由此可推出:任意整系数方程的整根必为常数项的约数,若整系数方程的首项系数为1,则它的有理根必为整数.[实根与复根,共轭实根与共轭复根]1° 任意有理系数方程f (x )=0,若有一个根a +b (a,b 是有理数,b 是无理数),则必有另一个根a -b .这时a +b 与a -b 称为一对共轭实根.2° 任意实系数方程f (x )=0的复根只可能是成对的共轭复根,并且根的重数相同.从而,复根的个数是偶数.3° 任意实系数奇数次方程f (x )=0至少有一个实根.4° 任意实系数偶数次方程f (x )=0,a 0a n <0,则至少有两个实根(一个正根和一个负根).[根与系数的关系] 设f (x )=x n +a 1x n -1+ +a n为复数域S 上的一元多项式,x 1,x 2, ,x n 为f (x )在S 中的n 个根,则根与系数的关系为x 1+x 2+ +x n =∑=ni i x 1=-a 1x 1x 2+x 1x 3+ +x n -1x n =∑<=nj i j i j i x x )(1,=a 2x 1x 2x 3+x 1x 2x 4+ +x n -2x n -1x n =∑<<=nk j i k j i kjixx x )(1,,=-a 3x 1x 2 x n =(-1)n a n这就是说,f (x )的x n -k 的系数a k 等于从它的根x 1,x 2, ,x n 中每次取k 个(不同的)一切可能乘积之和,若k 是偶数,则取正号,若k 为奇数,则取负号.[根的范围] 设ξ为复系数代数方程f (x )=a 0x n +a 1x n -1+ +a n -1x +a n =0(1)的根.1° 若所有系数a i ≠0 (i =0,1, ,n ),则σξ≤,其中σ为实系数代数方程F (x )=0a x n -1a x n -1- -n a =0的一个正实根.2° 设γ1,γ2, ,γn -1为任意正数,则≤ξτ,其中τ为下列n 个数中最大的一个: 01a a +11γ,2a a 1γ+21γ, ,1a a n -21γγ 2-n γ+11-n γ,1210-n n a a γγγΛ特别,取γi =1(i =1,2, ,n -1)时,有≤ξmax ⎭⎬⎫⎩⎨⎧++-nn n a aa a a a 10101,,1,Λ (2)方程(1)中作变换x =y1,可求出y 的上界,因而得到 ≥ξ11101,,1,max --⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎭⎬⎫⎩⎨⎧++nn n n a a a a a a Λ (3)更进一步,记(2)式右边为M ,记(3)式右边为m ,如果取ρ<M ,使得-n a ρ0--11n a ρ--22n a ρ ρ1--n a 0>-n a取ρ'>m ,使得+'n a ρ0+'-11n a ρ ρ'+-1n a 0<-n a那末有ρ'ρξ≤≤.3° 设γ为任意正数,则1τξ≤,其中τ1=max ⎭⎬⎫⎩⎨⎧+++-100201,1n n a aa aa aγγγΛ特别,取γ=1,有⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤∑=ni i a a 101,1max ξ 4° 若所有系数都为正实数,则min ⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤⎭⎬⎫⎩⎨⎧--1120111201,,,max ,,,n n n n a a a a a a a a a a a a ΛΛξ5° 若方程(1)的系数满足不等式n a a a a a ----<Λ3210则方程(1)至多有一个绝对值≥1的根ξ1,而且n a a a ---≥Λ211ξ[多项式的分解]1° 设f (x )为实数域上的多项式,若有非常数的实系数多项式g (x )和h (x ),使得 f (x )=g (x )h (x )则称f (x )为实数域上可约(或可化),否则称f (x )为实数域上的不可约多项式. 2° 实数域上不可约多项式,除一次多项式外,只有含(共轭)复根的二次多项式. 3° 每个实系数多项式都可分解为实系数的一次因式与二次因式之积. 有理数域上的多项式的分解见第二十章,§5,2.[余数定理与综合除法] 若c 为一常数,则多项式f (x )除以x -c 所得的余数等于f (c ). 设f (x )=a 0x n +a 1x n -1+ +a n -1x +a n求f (x )除以x -c 的商式与余数其计算格式如下: c ) a 0 a 1 a 2 a n -1 a n b 0c b 1c b n -2c b n -1c b 0 b 1 b 2 b n -1 b n 式中b 0=a 0,b i =a i +b i -1c (i =1,2, ,n ).于是得到商式 q (x )=b 0x n -1+b 1x n -2+ +b n -1 余数r =b n =f (c )例 f (x )=532234--+x x x 除以 x -2. 列出算式 2) 1 2 -3 0 -52 8 10 201 4 5 10 15= f (2)所以 ()2151054223-++++=-x x x x x x f[多项式的泰勒公式(秦九韶法)] n 次多项式f (x )=a 0x n +a 1x n -1+ +a n -1x +a n(a 0≠0)在任意点c 的泰勒展开式为f (x )=b 0(x -c )n +b 1(x -c )n -1+ +b n -1(x -c )+b n式中系数b i (0≤i ≤n )按下面的方法计算.首先在(n +2)⨯(n +2)方阵的对角线上列出a 0,a 1, ,a n ,d (d 为符号),在第1列上列出a 0(即a i,i =a i -1,i =1,2, ,n +1;a n +2,n +2=d ;a i ,1=a 0,i =1,2, ,n +2).c ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++++da a a a a a a n n n n n 1,23,22,203,12,1033,42,402,0100ΛΛO M M M M 然后再按递推公式a i,j c +a i,j +1=a i +1,j +1 (i =2, ,n +1; j =1, ,i -1)自上而下,自左而右依次计算出对角线下其余各元素,那末第n +2行各元素即为所求系数,即b 0=a 0, b i =a n +2,i +1 (i =1,2, ,n )例 求f (x )=523--x x 在x =2处的泰勒展开式. 解2⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡d 110615241221011--- 则f (x )=()()()121026223--+-+-x x x二、多元多项式·对称多项式·结式[多元多项式] 设常数c 1,c 2, ,c k 属于一个数域S ,αi ,βi , ,νi (i =1,2, ,k )是正整数或零,则称形如+111211νβαn x x x c Λ+222212vn x x x c Λβα+k k k n k x x x c νβαΛ21的表达式为数域S 上元素x 1,x 2, ,x n 的n 元多项式.i i i n i x x x c νβαΛ21称为它的项,c i 为它的系数,αi 为项中关于x 1的次数,βi 为项中关于x 2的次数,等等.αi +βi + +i v 为项的次数.在多项式中系数不为零的任一项关于x i 的最高次数称为多项式关于x i 的次数,系数不为零的任一项的最高次数叫做多项式的次数.各项次数都相等的多项式称为齐次多项式.每个m 次多项式f (x 1,x 2, ,x n )都可唯一地表示成f (x 1,x 2, ,x n )=∑=mi n i x x x f 021),,,(Λ式中f i (x 1,x 2, ,x n )为i 次齐次多项式.为了方便,经常把一个多元多项式按某一个变数,例如x 1的降幂排列如下:a 0(x 2, ,x n )x 1m + a 1(x 2, ,x n )x 1m -1+ + a m (x 2, ,x n ) 式中a 0(x 2, ,x n ), a 1(x 2, ,x n ), , a m (x 2, ,x n )为x 2, ,x n 的n -1元多项式. 若f 1,f 2, ,f k 分别为m 1,m 2, ,m k 次的多元多项式,则乘积f 1f 2 f k 为m 1+m 2+ +m k 次. [对称多项式] 如果在一个n 元多项式f (x 1,x 2, ,x n )中,对调任一对x i 和x j 后,f (x 1,x 2, ,x n )不变,那末称它为x 1,x 2, ,x n 的对称多项式.[初等对称多项式] 设∑==ni i x 11,σ ∑<==nj i j i jixx )(1,2σ ∑<<==nk j i k j i kj ix x x )(1,,3,σσn =x 1x 2 x n则称σ1,σ2, ,σn为初等对称多项式.例如,由多项式的根与系数的关系(本节,一)可知,多项式的系数除符号外都是根的初等对称多项式.[对称多项式基本定理] 在数域S 上,每个n 元对称多项式f (x 1, ,x n )都可唯一地表成x 1, ,x n 的初等对称多项式(系数在S 中)的多项式.[牛顿公式] 设f (x )=(x -x 1) (x -x 2) (x -x n )=x n -σ1x n -1+ +(-1)n σns k =x 1k +x 2k + +x n k (k =0,1,2, )则下面牛顿公式成立: k ≤n 时, s k -σ1s k -1+σ2s k -2+ +(-1)k -1σk -1s 1+(-1)k k σk =0 k >n 时, s k -σ1s k -1+σ2s k -2+ +(-1)n σn s k -n =0 [结式] 设f (x )=a 0x m+a 1x m -1+ +am =a 0∏=-mi ix x 1)((m >0) ϕ(x )=b 0x n +b 1x n -1+ +b n =b 0∏=-n j j y x 1)((n >0)则R (f ,ϕ)= nn n mm m b b b b b b b b b a a a a a a a a a ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ1101101010行行m n ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫ 这个m +n 阶行列式R (f ,ϕ)称为多项式f (x )和ϕ( x )的结式,式中空白处的元素都是零.结式具有性质: R (f ,ϕ)=(-1)mn R (ϕ,f )R (f ,ϕ)=∏∏∏∏====-==-m i nj mi nj jm mnin j im n yf bx a y xba 1111)()1()()(ϕ设a 0,b 0不全为零,则f (x ),ϕ(x )在复数域上有公共根的充分必要条件是它们的结式R (f ,ϕ)=0.行列式R (f ,ϕ)是f (x )与ϕ(x )的系数的一个m +n 次齐次多项式,关于a 0,a 1, ,a m 是n 次齐次多项式,关于b 0,b 1, ,b n 是m 次齐次多项式.三、代数方程的根的隔离[傅立叶-布当判别法] 设f (x )=0为实系数n 次代数方程,a ,b 为二实数,适合a <b ,f (a )≠0,f (b )≠0,f (x )的各阶导数为 f (x ),f '(x ), ,f (n )(x )若序列{ f (a ),f '(a ), ,f (n )(a )}的变号次数*为p ,序列{ f (b ),f '(b ), ,f (n )(b )}*序列{}n c c c c ,,,,210Λ的变号次数定义如下:设两个相邻数1,+k k c c 都不为零,它们的符号相反,则称两数之间有一次变号,否则变号次数为零.如果遇到零时则应考虑该数后面第一个非零数是否变号.也就是说把序列中的一切零去掉再考虑变号次数.的变号次数为q ,则p ≥q ,且a 与b 之间的f (x )=0的实根个数(一个k 重根按k 个根计算)等于p -q ,或者比p -q 少一个正偶数. 特别,当p -q =0时,(a ,b )内无实根,当p -q =1时,(a ,b )内只有一个实根. [笛卡儿符号法则] 设f (x )=a 0x n +a 1x n -1+ +a n =0(a 0≠0,a n ≠0)为实系数n 次代数方程,若系数序列 {a 0,a 1, ,a n }的变号次数为p ,则方程f (x )=0的正根个数(一个k 重根按k 个根计算)等于p ,或者比p 少一个正偶数.特别,当p =0时,无正根,当p =1时,有且仅有一个单正根.上面两个定理没有解答这样的问题:一个给定的实系数方程是否有实根,有几个实根,并且在给定的区间(a ,b )内有几个实根.斯图姆解决了这些问题.[斯图姆判别法] 设f (x )为区间(a ,b )内的无重根的实系数多项式,a ,b 为二实数,适合a <b ,f (a )≠0,f (b )≠0,以f 0(x )表示f (x ),以f 1(x )表示f (x )的导数f '(x ).用f 1(x )除f (x ),并以f 2(x )表示由这个除法所得到的余式反号后的多项式,然后用f 2(x )除f 1(x ),并以f 3(x )表示余式反号后 的多项式,这样继续下去,最后一个记作f s (x ) (等于非零常数).这样得到的函数序列 {f 0(x ),f 1(x ),f 2(x ), ,f s (x )} (1) 称为在区间(a ,b )内以f (x ), f '(x )为基的一个斯图姆组. 若序列{f 0(a ),f 1(a ),f 2(a ), ,f s (a )}的变号次数为p ,序列 {f 0(b ),f 1(b ),f 2(b ), ,f s (b )}的变号次数为q ,则f (x )=0在区间(a ,b )内的实根个数等于p -q . 应用斯图姆判别法可以查清实系数代数方程的根在实轴上的分布情况.特别,可以求出一组区间,使得每个区间内只含有方程的一个根.关于代数方程f (z )=0的复根个数可参看第十章,§4,二的辐角原理. [卢斯判别法] 假设实系数多项式 f (z )=z n +a 1z n -1+ +a n -1z +a n 以f 0(t )=t n -a 2t n -2+a 4t n -4-a 6t n -6+f 1(t )=a 1t n -1-a 3t n -3+a 5t n -5-为基的斯图姆组为{f 0(t ),f 1(t ),f 2(t ), ,f s (t )}(2)1° f (z )=0在虚轴及右半平面上没有根的充分必要条件是:斯图姆组(2)内s =n ,且每个多项式的次数比前一个低一次,首项系数都是正数.2° 若斯图姆组(2)内s =n ,则组内每个多项式的次数比前一个低一次,f (z )=0在虚轴上没有根,在右半平面的根的个数等于首项系数组成的序列的变号次数.3° f (z )=0在右半平面上没有根而在虚轴上有p 个根的充分必要条件是:斯图姆组(2)内s =n -p ,且每个多项式的次数比前一个低一次,首项系数都是正数,且最后的p 次方程 f n -p (z )=0有p 个实根.这些实根就是f (z )=0在虚轴上的p 个根的虚部.如果考虑f (z )=0在单位圆上和单位圆外的根数问题,只要作线性变换z =11-+ωω 化为对g (ω)=0在虚轴上和右半平面上根数的讨论.对此用卢斯判别法可以解决.[胡尔威茨判别法] 实系数多项式f (z )=z n +a 1z n -1+ +a n的一切根都位于左半平面上的充分必要条件是系数a 1>0,并且多项式f 0(t )=t n -a 2t n -2+a 4t n -4+和f1(t)=a1t n-1-a3t n-3+a5t n-5- 的根都是互相间隔的实根.。
数学中的代数方程代数方程是数学中研究的一种重要对象,它深刻地影响着数学的发展以及在各个领域的应用。
本文将简要介绍代数方程的基本概念、解的性质以及它在数学中的重要性。
一、代数方程的定义代数方程是包含未知数的表达式等于某个值的数学等式。
一般形式为:P(x) = 0,其中P(x)是一个多项式,x是未知数。
例如,对于一次方程3x + 4 = 0,它的解为x = -4/3。
二、代数方程的解与根的性质1. 解的存在与唯一性定理对于多项式方程P(x) = 0,存在唯一性定理告诉我们,如果多项式的系数是实数或复数,那么它一定有解。
这是因为实数域与复数域都是代数闭域,即任何多项式都有根。
2. 一次方程与二次方程的解法一次方程形如ax + b = 0。
我们可以通过移项和相除的方式求解。
例如,对于方程2x + 3 = 0,我们移项得到2x = -3,再相除得到x = -3/2。
二次方程形如ax^2 + bx + c = 0。
一种常见的求解方式是使用求根公式x = (-b ± √(b^2-4ac))/(2a)。
例如,对于方程x^2 + 3x + 2 = 0,我们可以得到x = -1和x = -2作为方程的解。
3. 高次多项式方程的解法对于3次方程及以上的高次多项式方程,一般无法用求根公式直接求解。
我们通常需要运用代数学中的方法,如因式分解、合并同类项等,进一步简化方程。
此外,还可以利用数值计算方法,如牛顿法、二分法等,来逼近方程的解。
三、代数方程的重要性1. 数学中的基础概念代数方程是数学中的基础概念之一,涉及到线性代数、数论、几何学等多个领域。
对于理解数学中的其他概念和理论,掌握代数方程的解法和性质是至关重要的。
2. 应用于实际问题代数方程在实际问题中有着广泛的应用。
例如,物理学中描述运动规律的方程、经济学中描述供求关系的方程、工程学中求解结构稳定性的方程等,这些问题都可以归结为代数方程,通过求解方程得到问题的解答。
高中代数的基本概念和性质代数是数学中的一个重要分支,它研究数字、符号和运算规则之间的关系。
在高中阶段,代数是数学课程的重点内容之一。
通过学习代数,学生可以培养抽象思维、逻辑推理和问题解决能力。
本文将介绍高中代数的基本概念和性质,帮助读者更好地理解和应用代数知识。
一、代数中的基本概念1.1 变量代数中常常使用字母代表一个未知数或变化的数量,这个字母称为变量。
变量可以表示任意值,通过字母和符号的组合,我们可以表示各种数学关系和问题。
例如,在方程2x + 3 = 7中,x就是一个变量。
1.2 表达式表达式是由变量、常数和运算符组成的代数式子。
代数表达式可以表示出数学关系中的各种运算,例如加法、减法、乘法和除法等。
常见的表达式形式包括单项式、多项式和分式。
例如,2x² - 3x + 4是一个多项式表达式。
1.3 方程和不等式方程是一个含有未知数的等式,通过解方程,我们可以求得未知数的值。
不等式是一个含有不等号的式子,表示两个数或表达式之间的大小关系。
通过求解不等式,我们可以确定数的取值范围。
方程和不等式在实际问题中具有广泛的应用,例如利用方程求解几何问题、物理问题等。
二、代数中的基本性质2.1 代数运算性质在代数中,常常需要进行加法、减法、乘法和除法等运算。
这些运算具有一些基本性质,如交换律、结合律和分配律。
- 交换律:加法和乘法中,数的顺序不影响最终的结果。
例如,a + b = b + a,a × b = b × a。
- 结合律:在连续进行加法和乘法运算时,不管运算顺序如何,最终得到的结果都相同。
例如,(a + b) + c = a + (b + c),(a × b) × c = a ×(b × c)。
- 分配律:乘法对于加法具有分配性质,即a × (b + c) = (a × b) + (a × c)。
代数的知识点六年级代数的知识点(六年级)代数是数学中的一个重要分支,它研究的是数的运算和关系。
在六年级的数学学习中,代数是一个重要的内容。
本文将介绍六年级代数的知识点,帮助同学们更好地掌握代数的基本概念和运算方法。
一、代数式代数式是用字母和数的组合表示数的式子,字母可代表任意数。
在六年级,我们常见的代数式主要包括一元一次方程和简单的代数表达式。
比如:1. 一元一次方程:3x + 2 = 7,其中 x 是未知数,我们需要求解x 的值。
2. 代数表达式:3x + 2,其中 x 是变量,可以代表任意数。
二、代数运算六年级的代数运算主要包括四则运算、方程的运算和代数式之间的运算。
1. 四则运算:代数式的四则运算与数的四则运算类似,可以进行加减乘除。
例如,计算 2x + 3y 的值时,需要给 x 和 y 分别赋予具体的数值,然后进行运算。
2. 方程的运算:对于一元一次方程,我们可以通过运算得到方程的解。
例如,对方程 2x + 5 = 9 进行运算,可以得到 x = 2。
3. 代数式之间的运算:代数式之间可以进行加减乘除运算,也可以进行代数式的合并、提取公因式等运算。
例如,将 3x + 2y + 4x + 3y 合并得到 7x + 5y。
三、代数方程代数方程是一个等式,其中包含一个或多个未知数,并且要求找到使等式成立的未知数的值。
1. 一元一次方程:一元一次方程是形如 ax + b = c 的方程,其中 a、b、c 是已知数,x 是未知数。
解一元一次方程的方法主要包括移项、消元和等式两边的乘除法则。
例如,对方程 3x + 2 = 7 进行解方,我们可以通过移项和消元得到 x = 1。
2. 简单的代数方程:除了一元一次方程,六年级还会遇到一些简单的代数方程,如二元一次方程。
解这些方程时,可以利用方程的性质和逻辑推理。
例如,对于方程 2x + y = 5,我们可以通过代入法、消元法等方法求解 x 和 y 的值。
数学中的代数方程与根的性质教案:数学中的代数方程与根的性质第一部分:引言在数学中,代数方程是一个重要的概念。
它涉及到数学中的代数运算和方程求解问题。
本教案将重点介绍代数方程的定义,代数方程与根的性质以及求解代数方程的方法。
第二部分:代数方程的定义和分类1. 代数方程的定义代数方程是由代数运算得到的等式,其中包含有未知数。
例如:x + 2 = 52x² + 3x + 1 = 0代数方程可以用来描述数学问题并找出未知数的值。
2. 代数方程的分类代数方程可以根据未知数的次数进行分类。
常见的代数方程有一次方程、二次方程和高次方程。
接下来将介绍这些方程的特点和解的性质。
第三部分:一次方程1. 一次方程的定义和性质一次方程是指未知数的最高次数为1的代数方程,它可以表示为:ax + b = 0其中a和b是已知常数,x是未知数。
一次方程有唯一的解。
2. 一次方程的解法解一次方程的常用方法有两种:加减法和代入法。
通过适当的运算,可以求得一次方程的解。
第四部分:二次方程1. 二次方程的定义和性质二次方程是指未知数的最高次数为2的代数方程,它可以表示为:ax² + bx + c = 0其中a、b和c是已知常数,a≠0。
二次方程有两个解。
2. 二次方程的解法二次方程的解法有多种,常用的方法有配方法、解根公式和图像法等。
通过运用这些方法,可以求得二次方程的解。
第五部分:高次方程1. 高次方程的定义和性质高次方程是指未知数的最高次数大于2的代数方程。
它的解法更加复杂,常常需要借助数值计算或近似解法。
2. 高次方程的解法高次方程的解法因方程的不同而不一样。
对于一些特殊的高次方程,可以运用因式分解、代换等方法来化简求解。
第六部分:根的性质1. 定义和性质根是代数方程的解。
根可以是实数根或复数根,复数根是指不是实数的根。
2. 根的关系和性质根与方程的系数之间有一定的关系,如韦达定理等。
根还具有对称性和代数性质等特点。
代数方程的解与根的性质代数方程是数学中重要的研究对象之一,它涉及到数学中的代数学和数论学等多个分支。
在代数方程中,解与根的性质是我们研究的重点之一。
本文将从解的定义、根的性质以及解与根之间的关系等方面展开讨论。
首先,我们来了解一下解的概念。
在代数方程中,解是指能够使方程成立的数值。
对于一元一次方程来说,解很容易找到,例如对于方程x+2=5来说,解就是x=3。
但是对于高次方程来说,解的求解就变得复杂了。
例如对于二次方程x^2-5x+6=0来说,我们需要使用求根公式来求解。
这个方程的解是x=2和x=3,它们是使方程成立的数值。
解的性质是我们研究代数方程的重要内容之一。
首先,解的个数与方程的次数有关。
对于一元n次方程来说,它最多有n个解。
这是因为方程的次数决定了方程的复杂程度,高次方程通常会有更多的解。
但是需要注意的是,并不是所有的高次方程都有n个解,有些方程可能会有重根或者没有实数解。
其次,解的性质还与方程的系数有关。
对于一元一次方程来说,解的性质非常简单,它只与方程的系数有关。
例如对于方程ax+b=0来说,解是x=-b/a。
对于二次方程来说,解的性质就相对复杂一些了。
它与方程的判别式有关,判别式大于0时,方程有两个不相等的实数解;判别式等于0时,方程有两个相等的实数解;判别式小于0时,方程没有实数解,但有两个共轭复数解。
解与根之间有着密切的联系。
根是指方程中的未知数,解是指能够使方程成立的数值。
对于一元一次方程来说,根和解是一样的,因为方程只有一个未知数。
但是对于高次方程来说,根和解是不一样的。
根是方程的性质,它与方程的系数有关;解是方程的具体数值,它与方程的根有关。
例如对于二次方程来说,根是方程的系数a、b、c的函数,解是具体的数值。
解与根之间的关系可以通过求根公式来表示,这是一种将根与解联系起来的重要工具。
除了解与根的性质,代数方程还有许多其他的性质值得我们研究。
例如方程的对称性、方程的变形等。
代数方程的根的性质与求解方法代数方程是一种涉及未知数的数学方程,其中包含一些变量和常数。
代数方程的根是使方程成立的未知数的值。
研究代数方程的根的性质和求解方法对于理解代数学的基本概念和解决实际问题至关重要。
本文将讨论代数方程的根的性质和求解方法,深入探讨不同类型的代数方程以及它们的特点和解决方法。
首先,我们来讨论一元一次方程。
一元一次方程是最简单的代数方程形式,形式为ax + b = 0,其中a和b是已知的常数,x是未知数。
一元一次方程的解可以通过移项和化简来求得。
通过将常数项移到等式的另一边,并将x的系数除以a得到方程的解,即x = -b/a。
一元一次方程只有一个根,可以通过一次性解算得到。
接下来,我们将讨论一元二次方程。
一元二次方程是一种具有形式ax^2 + bx + c = 0的代数方程,其中a、b和c是已知的常数,x是未知数。
一元二次方程的解可以通过使用配方法、公式法(即求解二次方程的根的公式)或完全平方式求得。
配方法通过将方程转化为平方的形式来求解,即通过添加或减去某些常数,使方程具有形式(a + d)x^2+ b = 0或(a + d)x^2 - b = 0。
然后,我们可以找到一个平方根公式,将方程转化为两个一次方程。
公式法则使用二次方程的根的公式来求解一元二次方程的解,该公式为x = (-b±√(b^2-4ac))/(2a)。
完全平方式是通过将方程表示为(x + a)^2或(x - a)^2的形式来求解,然后找到求解x的取值。
接下来,我们将讨论高阶代数方程。
高阶代数方程是具有最高次数大于2的项的方程。
这些方程的求解方法因其阶数而异,没有通用的公式可用于求解高阶代数方程的所有根。
对于三次方程(阶数为3),可以使用费拉里法或卡丹定理来求解。
费拉里法是一种通过代换和配方来求解三次方程的方法。
卡丹定理则利用一次函数和二次函数之间的关系,将三次方程转化为二次方程,然后应用二次方程的求根公式进行求解。
含有未知数的等式叫做方程等式的基本性质1:等式两边同时加〔或减〕同一个数或同一个代数式,所得的结果仍是等式用字母表示为:若A=B,C为一个数或一个代数式。
则:〔1〕A+C=B+C〔2〕A-C=B-C等式的基本性质2:等式的两边同时乘或除以同一个不为0的的数所得的结果仍是等式3若a=b,则b=a(等式的对称性)4若a=b,b=c则a=c(等式的传导性)方程:含有未知数的等式叫做方程方程的解:使方程左右两边相等的未知数的值叫做方程的解解方程:求方程的解的过程叫做解方程移项:把方程中的某些项改变符号后,从方程的一边移到另一边,这种变形叫做移项,根据是等式的基本性质1。
一元一次方程一共只有一个未知数且次数是一的方程叫一元一次方程,通常形式是ax+b=0(a,b为常数,a不等于零)1去分母方程两边同时乘各分母的最小公倍数2去括号一般先去小括号,在去中括号,最后去大括号,可根据乘法分配率3移项把方程中含有未知数的项移到方程的另一边,其余各项移到方程的另一边〔移项时别忘记了要变号。
4合并同类项将原方程化为AX=B〔A不等于0〕的形式5系数化1 方程两边同时除以未知数的系数,得出方程的解同解方程:如果两个方程的解相同,那么这两个方程叫做同解方程方程的同解原理:1方程的两边都加或减同一个数或同一个等式所得的方程与原方程是同解方程2方程的两边同乘或同除同一个不为0的数所得的方程与原方程是同解方程列一元一次方程解应用题的一般步骤:1认真审题2分析已知和未知的量3找一个等量关系4解方程5检验6写出答,解二元一次方程二元一次方程:如果一个方程含有两个未知数,并且未知数的指数是1那么这个方程就叫做二元一次方程,有无穷个解。
二元一次方程组:把两个共含有两个未知数的一次方程合在一起就组成一个二元一次方程组。
二元一次方程的解:使二元一次方程两边的值相等的两个未知数的值,叫做二元一次方程的解二元一次方程组的解:二元一次方程组的两个公共解,叫做二元一次方程组的解消元:将方程组中的未知数个数由多化少,逐一解决的想法,叫做消元思想消元的方法有两种:代入消元法加减消元法三元一次方程三元一次方程:含有三个未知数的一次方程三元一次方程组:由几个一元一次方程组成并含有三个未知数的方程组叫做三元一次方程组三元一次方程组的解:利用消元思想使三元变二元,再变一元方程是初等代数中的重要内容,方程的知识在生产实践中有广泛应用。
理解数学中的代数式和代数方程数学是一门广泛应用于各个领域的学科,而代数是数学的一个重要分支,描述了数学中的代数式和代数方程,是数学学习中的基础概念。
本文将从代数式和代数方程的定义、性质以及应用等方面进行探讨,以帮助读者更好地理解数学中的代数式和代数方程。
一、代数式的定义和性质代数式是用数和字母用运算符号联结起来的式子,它是代数运算的一种表达形式。
代数式中的字母通常表示未知数,代数式的值可以通过给字母赋予特定的数值来计算。
代数式可以由数字、字母和运算符组成,例如:3x^2+2y-5z。
代数式有一些重要的性质:1. 代数式具有封闭性,即代数式的四则运算结果仍然是一个代数式。
2. 代数式可以进行运算,如加法、减法、乘法和除法等。
在进行代数式的运算时,需要遵循一定的运算规则。
3. 代数式可以化简,通过合并同类项、分配律等方法,将一个代数式转化为简化的形式。
二、代数方程的定义和解法代数方程是由代数式构成的等式,通常含有一个或多个未知数。
代数方程的解是指能够使方程成立的未知数的取值。
要解决代数方程,需要找到使方程成立的解。
解代数方程的方法有多种,常见的有以下几种:1. 代数法:通过消元、合并同类项、移项等方法,将方程转化为更简单的形式,从而求得方程的解。
2. 图示法:将代数方程表示为图形,通过观察图形与坐标轴的相交点来求解方程。
3. 试探法:通过尝试不同的数值作为方程的解,来判断哪些数值满足方程。
三、代数式和代数方程的应用代数式和代数方程在不同的领域都有广泛的应用,如:1. 自然科学中,代数式和代数方程经常用于描述物理量之间的关系,如牛顿第二定律、万有引力定律等。
2. 经济学中,代数式和代数方程常用于描述经济模型、计算利润、成本和收入等。
3. 工程学中,代数式和代数方程可以帮助求解复杂的工程问题,如电路分析、力学计算等。
总结:理解数学中的代数式和代数方程是数学学习的基础,在数学问题的解决过程中起到重要的作用。
代数式的定义和基本性质代数式是由数、字母和运算符号组成的表达式,它是数学中一个重要的概念。
代数式可以表示数与未知数之间的关系,通过运算符号的组合和运算规则的应用,可以进行各种代数运算和推导。
代数式具有以下基本性质。
第一,代数式可以由数和字母构成。
数可以是整数、小数、分数或者负数,而字母通常表示未知数或者变量。
代数式中的字母可以用来表示具体的值,也可以表示一类数。
第二,代数式中的运算符号包括加法、减法、乘法、除法、指数和根号等。
运算符号的应用顺序受到运算规则的制约。
例如,在一个代数式中,乘法和除法的运算优先于加法和减法。
第三,代数式可以进行各种代数运算。
代数运算可以具体包括四则运算、分式运算、整式的合并同类项、因式分解、配方法和方程的求解等操作。
通过这些运算,我们可以简化代数式、求得未知数的值,或者推导出更复杂的代数式。
第四,代数式满足运算规则。
例如,加法满足交换律和结合律,乘法满足交换律和分配律。
这些运算规则的应用使得代数式的运算更加灵活和简便。
第五,代数式可以化简和变形。
我们可以通过合并同类项、提取公因式、配方法和换元法等技巧,将一个复杂的代数式化简为一个简单的形式。
这样不仅可以减少计算的复杂性,还可以更好地理解和掌握代数概念。
第六,代数式可以用图形进行表示和解释。
例如,通过将代数式转化为直线、曲线或者图形,我们可以更直观地理解和解释代数式之间的关系。
图形的使用可以帮助我们更深入地理解代数概念,并在实际问题中进行应用。
综上所述,代数式是数学中重要的概念之一,具有多种应用和基本性质。
通过对代数式的定义和基本性质的理解,我们可以更好地进行代数运算、解决实际问题,并在更高层次上理解和应用代数学。
代数式的学习对于数学学科的发展和应用具有重要的意义。
§ 2代数方程的性质一、多项式与代数方程的一般性质[代数基本定理]每个复数域上n次代数方程f(x)=a o x n+a i x n-1+ + a n_ i x+a n=0 (n _ 1)在复数域中至少有一个根•代数基本定理的推论:每个n次代数方程在复数域中有n个根,而且只有n个根. [多项式的导数]多项式f(x)的导数为n-1 n—2f (x)=na o x +(n—1)a i x + +a n-1微分学中仅考虑实变数函数的导数,而代数学中必须考虑复系数的复变数多项式的导数,但是它们的定义与计算公式仍然一样.[单根与重根]1°多项式的单根不是它的导数的根.2°多项式的m重根(即有m个根相同)是它的导数的m—1重根(m>1).3° 若X1,x2,…,x k分别为f(X)的久1, a 2,…,a k( a 1+ a 2+ + a k=n)重根,贝Uf (x)=a o(x —x1) 01 (x —X2)Q …(x—X k) s[洛尔定理及其推论]由微分学中的洛尔定理可知,在实系数方程f(x)=O的两个实根之间总有f (x)=0的一个实根.从这个定理可推出下列两个推论:1°若f(x)的一切根都是实的,则「(X)的一切根也是实的.在f(x)的相邻两根之间有f (x) 的一个根并且是一个单根.2°若f(x)的一切根都是实的,且其中有p个(计算重根)是正的,则f (x)有p个或p—1个正根.[多项式的相关]1°若多项式f (x),「(x)的次数都不超过n,而它们对n+1个不同的数a 1,…/m有相等的值,即f( a i)= (a i) (i=1, ,n+1),则f(x)= (x).2°多项式f (x)和「(x)的根完全相同的充分必要条件是f (x)和「(x)只差一个不等于零的常数因子.[整根与有理根]任意整系数方程f(X)=O,若有一个有理根卫(为既约分数),则P是a n q的约数,q是a 0的约数.由此可推出:任意整系数方程的整根必为常数项的约数,若整系数方程的首项系数为1,则它的有理根必为整数.[实根与复根,共轭实根与共轭复根]1 °任意有理系数方程f(x)=O,若有一个根a+ . b (a,b是有理数,b是无理数),则必有另一个根a—- b .这时a+ . b与a—, b称为一对共轭实根.2°任意实系数方程f(x)=0的复根只可能是成对的共轭复根,并且根的重数相同.从而,复根的个数是偶数.3°任意实系数奇数次方程f(x)=0至少有一个实根.4°任意实系数偶数次方程f(x)=0,a°a n<0,则至少有两个实根(一个正根和一个负根) [根与系数的关系]设f (x)=x n+a1x n…+a n为复数域S上的一元多项式,X1 ,X2/ ,X n为f(x)在S中的n个根,则根与系数的关系为nX 1+X 2+ +X n 二' x i =— a ii 丄nX 1X 2+X 1X 3+ +X n-1X n 八 X i X j =a 2i ,j 丄 (i ::j)nX 1X 2X 3+X 1X 2X 4+ +X n-2X n-1X n = ' X j X k = — a 3i,j,k4 (i ::j :k)X 1X 2 X n =(— 1)na n这就是说,f(X)的X n-k的系数a k 等于从它的根X i ,X 2,…,X n 中每次取k 个(不同的)一切可能乘 积之和,若k 是偶数,则取正号,若k 为奇数,则取负号.[根的范围]设E 为复系数代数方程f(x)=a o x n+a i x n1+ +a n-i x+a n =O(1)的根.1°若所有系数auO(i=O,1,…,n),则円",其中▽为实系数代数方程F(x)= a 0 x n— a 1 xn1-…-a n =0的一个正实根.a na 。
特别,取 Y i =1(i=1,2, ,n —1)时,有a o方程(1)中作变换X =±,可求出y 的上界,因而得到y> max*a n取J >m ,使得a n -1那末有“半兰p .设丫为任意正数,贝U ©兰®,其中匕兰max“a i;旧。
| i#J4°若所有系数都为正实数,则r1 a 1 .+ a 2+ a nY aaa JT 1=max2°设Y S Y 2,…,丫 n -1为任意正数,则£兰 丫〔,丫 2, ,丫T,其中T 为下列n 个数中最大的一个:an Ja o12…2丄nJ-maxa 1a n Ja oanj更进一步,记(2)式右边为M ,记(3)式右边为m ,如果取pa 。
PT十"2<M ,使得- a2 ° - an >a 。
特别, 取丫 =1,有 11+ —12min <a1 a2…a n、> << max*a1 a2…a n1 9 J Ja1 a nj ’Ja1 a nJ. ”5°若方程(1)的系数满足不等式ao| w|a i - a2 - a3 _an则方程(1)至多有一个绝对值》1的根E 1,而且肾王a i _ a2 _ a n[多项式的分解]1°设f(x)为实数域上的多项式,若有非常数的实系数多项式g(x)和h(x),使得f(x)=g(x)h(x)则称f(x)为实数域上可约(或可化),否则称f(X)为实数域上的不可约多项式•2°实数域上不可约多项式,除一次多项式外,只有含(共轭)复根的二次多项式.3°每个实系数多项式都可分解为实系数的一次因式与二次因式之积•有理数域上的多项式的分解见第二十章,§5, 2.[余数定理与综合除法]若c为一常数,则多项式f(x)除以x-c所得的余数等于f(c). 设 f (x)=a o x n+a1x n + …+a n-1x+a n求f(x)除以x-c的商式与余数其计算格式如下:c) a o a1 a2 a n-1 a nb o C b1C … b n-2C b n-1Cb o b1 b2 b n-1 b n 式中b o=a o,b i=a i+b i-1C(i=1,2,…,n).于是得到商式q(x)=b o x一n-+b1X2 .+ + b n-1余数r=b n=f(c)例 f (x) = x42x3 - 3x2- 5 除以x— 2.列出算式2) 1 2 —3 0 - -52 8 10 201 4 5 10 15= f (2)f x 315所以x 4x25x 10 -x -2 x-2[多项式的泰勒公式(秦九韶法)]n次多项式f (x)=a o x n+a1X n-1+ +a n-1X+a n (a o = o)在任意点c的泰勒展开式为f (x)=b o(x- c)n+b1(x- C)n + +b n-1(X—c)+b n 式中系数b i (o< i< n)按下面的方法计算.首先在(n+2) (n+2)方阵的对角线上列出a o,a1,…,a n,d (d为符号),在第1列上列出a o(即a,i=a i-1,i=1,2, ,n+1;a n+2,n+2=d;a i,1=a o,i=1,2, ,n+2).然后再按递推公式a i,j c+a i,j+i =a i+ij+i (i=2,…,n+1; j=1,…,i - 1)自上而下,自左而右依次计算出对角线下其余各元素,那末第 n+2行各元素即为所求系数, 即b o =a o , b i =a n+2,i+1(i=1,2, ,n)在X =2处的泰勒展开式.二、多元多项式•对称多项式•结式[多元多项式]设常数C 1,C 2, ,C k 属于一个数域S, a i , B i,…,v i (i=1,2/ ,k)是正整数或零, 则称形如C X 1X ]…■ X 冷亠 C X X 2 ■… X V 2…+ C X 冷 X * …■ X1入12n 2 1 2 nk12n的表达式为数域S 上元素X 1,X 2/ ,X n 的n 元多项式.C i X 1 X 2 1 x/"称为它的项,C i 为它的系数,a i 为项中关于X 1的次数,B i 为项中关于X 2的次数,等等.a i +B i +…+v i 为项的次数.在多项式中系数不为零的任一项关于X i 的最高次数称为多项式关于X i 的次数,系数不为零的任一项的 最高次数叫做多项式的次数.各项次数都相等的多项式称为齐次多项式.c :0a 0 aa 。
T 1:一a3,2a一:n 1,2 一:n 1,3 I : :a nan 2,n 11〕2 —5 10 -1 df(x)= x - 2 '2+ 6(x —2)十 10(x —求 f(x) = x ‘ -2x -5每个m次多项式f(X1,X2,…,X n)都可唯一地表示成mf(X1,X2, ,X n)=' f j(X1,X2, ,X n)i =0式中f i(X1,X2,…,X n)为i次齐次多项式.为了方便,经常把一个多元多项式按某一个变数,例如X1的降幕排列如下:a0(X2, ,X n)X1 + a1(X2, ,x n)X1 + + a m(x2, ,x n)式中a°(X2,…,X n), a1(X2, ,X n),…,a m(X2, ,X n)为X2, ,X n 的n- 1 元多项式.若f1,f2, ,f k分别为m1,m2, ,m k次的多元多项式,则乘积f1f2 f k为m1+m2+ +m k次.[对称多项式]如果在一个n元多项式f(X1,X2/ ,x n)中,对调任一对X i和X j后,f(X1,X2; ,X n)不变,那末称它为X i ,X 2/ ,X n 的对称多项式.[初等对称多项式]设n二1 =為 X i ,i 4er n =X l X2…X n则称C 1,C 2,…,c n 为初等对称多项式.例如,由多项式的根与系数的关系(本节,一)可知, 多项式的系数除符号外都是根的初等对称多项式.[对称多项式基本定理]在数域S 上,每个n 元对称多项式f (X 1广,X n )都可唯一地表成 X 1,…,X n 的初等对称多项式(系数在 S 中)的多项式.[牛顿公式]设f (x )=(x — X i )(X — X 2)…(X — X n )=X n— C 伏* *…+( — if C nk k kS k =X l +X 2 + +X n (k=0,1,2,)则下面牛顿公式成立:k < n 时, S k — C 1S k-l + C 2S k-2+…+( — 1)"1C k-1S l +( — 1)t C k =0k>n 时, S k — c i s k-l + C 2S k-2+…+( — 1)" C n S k-n =0 [结式]设mf(X)=a o X m+a i Xm—+ +a m =a o|] (x _片)(m>0) i=1n(x)=b 0x n+b i x n+b n =b °i 丨(x-y 」)(n>0)则a 0 a i ...................... a ma 。