一元二次方程式求解与例题(一)

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一元二次方程式求解與例題(一)
一元二次方程式是只含有一個未知數,並且未知數的最高次數是二次的多項式方程式。

例如,,,等都是一元二次方程式。

一元二次方程式的一般形式是:
其中,是二次項,是一次項,是常數項。

是一個重要條件,否則就不能
保證該方程式未知數的最高次數是二次。

當然,在強調了是一元二次方程式之後,
也可以省略不寫。

當然,一元二次方程式有時會出現虛數根。

解法
阿貝爾指出,任意一元二次方程式都可以根據a、b、c、三個係數,通過初等代數運算來求解。

求得的解也被稱為方程式的根。

一般來說,一元二次方程式有兩個解,答案需提供兩個不同的數值,只要符合的原則就可以了。

解法詳細:
因式分解法
把一個一元二次方程式變形成一般形式後,如果能夠較簡便地分解成兩個一次因式的乘積,則一般用因式分解來解這個一元二次方程式。

將方程式左邊分解成兩個一次因式的乘積後(一般可用十字相乘法),分別令每一個因式等於零,可以得到兩個一元一次方程式。

解這兩個一元一次方程式,得到的兩個解都是原方程式的解。

如果一元二次方程式存在兩個實根,那麼它可以因式分解為。

例如,解一元二次方程式時,可將原方程式左邊分解成
(x-2)(x-1)=0
X=2或X=1
公式解法
對於,它的根可以表示為:
有些時候也寫成
公式解的證明
公式解可以由配方法得出。

首先先將一元二次方程式的一般形式
除以(在一元二次方程式中不為零),將會得到

現在可以開始配方了。

為了配方,必須要加上一個常數(在這個例子裡,它是指一個不隨而變的量)到等式的左邊,使等式左邊有完全平方的樣子。

當時得到
亦即當式子的兩邊加上將得到:
式子的左邊變成了一個完全平方了。

並且可以看出是的平方。

式子的右邊則可以通分成一個分數,因此式子變成了:
接下來,對式子的兩邊開根號:
最後,式子兩邊同時減去
公式解終於出現了:
根與係數
根據韋達定理可以找出一元二次方程式的根與方程式中係數的關係。

根的判別式
對於實係數一元二次方程式,稱作一元
二次方程式根的判別式。

根據判別式,一元二次方程式的根有三種可能的情況:
如果,則這個一元二次方程式有兩個不同的實數根。

如果係數都為有理數,且是一個完全平方數,則這兩個根都是有理數,否則這兩個根都是無理數。

如果,則這個一元二次方程式有兩個相等的實數根。

而且這兩個根皆為
如果,則這個一元二次方程式有兩個不同的複數根,且為共軛複根。

這時根為
其中。