一元高次方程的求解
高次方程及解法
高次方程及解法 江苏省通州高级中学 徐嘉伟 一般地,我们把次数大于2的整式方程,叫做高次方程。
由两个或两个以上高次方程组成的方程组,叫做高次方程组。
对于一元五次以上的高次方程,是不能用简单的算术方法来求解的。
对于一元五次以下的高次方程,也只能对其中的一些特殊形式的方程,采用“±1判根法”、“常数项约数法”、“倒数方程求根法”、“双二次方程及推广形式求解法”等方法,将一元五次以下的高次方程消元、换元、降次,转化成一次或二次方程求解。
一、±1判根法在一个一元高次方程中,如果各项系数之和等于零,则1是方程的根;如果偶次项系数之和等于奇次项系数之和,则-1是方程的根。
求出方程的±1的根后,将原高次方程用长除法或因式分解法分别除以(x-1)或者(x+1),降低方程次数后依次求根。
“±1判根法”是解一元高次方程最简捷、最快速的重要方法,一定要熟练掌握运用。
例1解方程x4+2x3-9x2-2x+8=0解:观察方程,因为各项系数之和为:1+2-9-2+8=0(注意:一定把常数项算在偶数项系数当中),根据歌诀“系和零,+1根”,即原方程中可分解出因式(x-1),(x4+2x3-9x2-2x+8)÷(x-1)= x3+3x2-6x-8观察方程x3+3x2-6x-8=0,偶次项系数之和为:3-8=-5;奇次项系数之和为:1-6=-5,根据歌诀“偶等奇,根-1”,即方程中含有因式(x+1),∴(x3+3x2-6x-8)÷(x+1)=x2+2x-8,对一元二次方程x2+2x-8=0有(x+4)(x-2)=0, ∴原高次方程x4+2x3-9x2-2x+8=0可分解因式为:(x-1) (x+1)(x-2)(x+4)=0,即:当(x-1)=0时,有x1=1;当(x+1)=0时,有x2= -1;当(x-2) =0时,有x3=2; 当(x+4)=0时,有x4=-4点拨提醒:在运用“±1判根法”解高次方程时,一定注意把“常数项”作为“偶次项”系数计算。
一元高次方程解法
• (x2+5x-14)(x2+5x+4)=19.
•设
• •则
(y-9)(y+9)=19,
•即
y²-81=19.
•
一般的高次方程及解法
• 一、 1判根法
• 例 解方程x4+2x³-9x²-2x+8=0 • 二、常数项约数求根法 • 例1 解方程x4+2x³-4x²-5x-6=0 • (高代第一章的方法)
23
2
(q)2 ( p)3 23
x
• 例1 解方程2 x4+3x3-16x²+3x+2=0
四、双二次方程及推广形式求根法
• 例 (x-6)4+(x-8)4=16 • 解:本题属于双二次标准方程ax4+bx²+c=0
推广形式的第四种类型(x-a)4+(x-b)4=c的 形式 x 6 x 8 x 7 • (x-6)4+(x-8)4=2(x-7+1)4+(x-7-1)4,设y=x-7则
• 3、倒数方程求解方法:
•
• 如果a x4+bx³+cx²+dx+e=0是倒数方程,由于倒数方程没有零根,即x 0,所以,方程两边同除以x²
得:a(x²+ 1 )+b(x+1)+e=0,令x+1 =y, x²+ 1=y²-2,即原方程变为:
x2
x
x
x2
• ay²+by+(e-2a)=0, 解得y值,再由x+ 1 =y,解得x的值。
原方程转化为 y 14 y 14 16 y 12 2 y 12 2 16,
• (y4+4y²+1+4y³+2y²+4y)+(y4+4y²+1-
高次方程的求解方法
高次方程的求解方法在数学中,高次方程是指其最高次数大于等于2的多项式方程。
对于高次方程的求解是数学中的重要课题之一。
本文将介绍几种常见的高次方程求解方法。
一、一元高次方程的求解方法一元高次方程是指只含有一个未知数的高次方程。
下面将介绍二次方程和三次方程的求解方法。
1. 二次方程的求解方法二次方程是指最高次数为2的一元方程。
一般形式为:ax^2 + bx + c = 0,其中a、b、c为已知常数,而x为未知数。
求解二次方程的一种常见方法是使用求根公式。
根据二次方程的解法,可以得到求根公式为:x = (-b ± √(b^2-4ac))/(2a)。
当求根公式中的判别式(b^2-4ac)大于零时,方程有两个不相等的实数根;当判别式等于零时,方程有两个相等的实数根;当判别式小于零时,方程有两个共轭复数根。
2. 三次方程的求解方法三次方程是指最高次数为3的一元方程。
一般形式为:ax^3 + bx^2 + cx + d = 0。
求解三次方程的一种常见方法是使用牛顿迭代法。
该方法通过不断逼近,寻找多项式的根。
牛顿迭代法的迭代公式为:x(n+1) = x(n) - f(x(n))/f'(x(n)),其中x(n+1)为下一个近似解,x(n)为当前的近似解,f(x(n))为方程的多项式函数值,f'(x(n))为多项式函数的导数值。
二、多元高次方程的求解方法多元高次方程是指含有多个未知数的高次方程。
下面将介绍二元高次方程和三元高次方程的求解方法。
1. 二元高次方程的求解方法二元高次方程是指含有两个未知数的高次方程。
一般形式为:f(x, y) = 0。
求解二元高次方程可以采用消元法或者代入法。
消元法是通过将一个未知数用另一个未知数表示,从而减少方程的未知数个数。
代入法是将一个未知数的表达式代入到另一个方程中,从而求解方程的解。
2. 三元高次方程的求解方法三元高次方程是指含有三个未知数的高次方程。
高次方程的解法
高次方程是指方程中最高次数的项大于等于2的方程。
高次方程的解法较为复杂,需要运用代数的知识和数学推导方法。
本文将介绍高次方程的解法。
一般来说,高次方程的解法可以分为两种:一种是可以直接求解得到解析解的方程,另一种是无法得到解析解,只能通过数值逼近的方法求解。
对于可直接求解得到解析解的高次方程,我们可以通过一系列的代数操作将方程化简为一元二次方程、三次方程或四次方程等可以直接求根的方程。
例如,对于二次方程ax^2+bx+c=0,我们可以使用求根公式x=(-b±√(b^2-4ac))/2a来求解方程的根。
而对于三次方程和四次方程,我们可以使用卡尔达诺公式和费拉里公式来求解方程的根。
然而,对于高于四次的高次方程,我们无法直接求解得到解析解。
这是由于高于四次的高次方程在一般意义上是不可解的。
对于这种情况,我们可以通过数值逼近的方法来求解方程的近似解。
常用的方法有二分法、牛顿迭代法和割线法等。
这些方法通过不断的迭代计算,逐渐逼近方程的解,并可能得到任意精度的解。
除了上述的解法之外,高次方程还存在一些特殊的解法。
例如,对于特殊形式的高次方程,我们可以使用因式分解的方法来求解。
对于齐次方程,我们可以使用换元的方法将方程转化为更简单的形式。
对于含有参数的高次方程,我们可以通过改变参数的值来研究方程解的变化规律。
除了解析解和数值逼近的方法之外,我们还可以使用图像分析的方法来研究高次方程的解的性质。
通过绘制方程的图像,我们可以获得方程解的一些性质,例如解的个数、解的分布等。
这对于我们理解方程的解具有重要的启示作用。
综上所述,高次方程的解法包括可直接求解得到解析解的方程、通过数值逼近方法求解的方程,以及一些特殊解法和图像分析方法。
对于高次方程的解法,我们需要灵活运用代数的知识和数学推导方法,并结合具体的问题进行分析和求解。
通过研究高次方程的解法,我们可以进一步深入理解和探索数学的奥秘。
一元高次方程求解方法
一元高次方程的漫漫求解路若有人问你:“你会解一元二次方程吗?”你会很轻松地告诉他:会的,而且非常熟练!任给一个一元二次方程20,0,ax bx c a ++=≠ ①由韦达定理,①的根可以表示为2b x a-±=。
若进一步问你,会解一元三次方程或更高次数的方程吗?你可能要犹豫一会儿说,只会一些简单的方程。
于是你就会想:一元三次方程或更高次数的方程,是否也像一元二次方程的情形一样,有一个公式,它可以用方程的系数,经过反复使用加减乘除和开方运算,把方程的根表示出来?数学家们当然应当给出完美的理论来解决高次方程的求解问题。
有关理论至少应当包括高次方程是否有解?如果有解,如何求得?n 次方程的一般表达式是101100,0,n n n n a x a x a x a a --++⋅⋅⋅++=≠而1011()n n n n f x a x a x a x a --=++⋅⋅⋅++称为n 次多项式,其中00a ≠。
当系数01,,a a1,,n n a a -⋅⋅⋅都是实数时,称()f x 是n 次实多项式,当系数中至少有一个为复数时,称()f x 为n 次复系数多项式。
如果存在复数α,使得()0f α=,就称α是n 次方程()0f x =的一 个根,或称为n 次多项式()f x 的一个根。
1799年,年仅22岁的德国数学家高斯在他的博士论文中首先证明了“代数基本定理”:复数域上任一个次数大于零的多项式,至少有一个复数根。
根据代数基本定理可以推出:复数域上n 次多项式恰有n 个复数根,其中k 重根以k 个根计算。
这一结论也可以用多项式的因式分解语言来叙述:“复数域上任何n 次多项式都可以分解成n 个一次式的乘积。
”代数基本定理是一个纯粹的多项式根的存在定理,它没有给出求根的具体方法。
要求得n 次方程的根,一般是希望得到n 次方程1011()0n n n n f x a x a x a x a --=++⋅⋅⋅++= ②的求解公式,如二次方程①的求根公式那样。
高次方程及解法
高次方程及解法✍✍✍✍✍✍✍✍✍江苏省通州高级中学✍徐嘉伟一般地,我们把次数大于2的整式方程,叫做高次方程。
由两个或两个以上高次方程组成的方程组,叫做高次方程组。
对于一元五次以上的高次方程,是不能用简单的算术方法来求解的。
对于一元五次以下的高次方程,也只能对其中的一些特殊形式的方程,采用“±1判根法”、“常数项约数法”、“倒数方程求根法”、“双1-6=-5)÷原高次方程:当(x-1)=0时,有x1=1;当(x+1)=0时,有x2=-1;当(x-2)=0时,有x3=2;当(x+4)=0时,有x4=-4点拨提醒:在运用“±1判根法”解高次方程时,一定注意把“常数项”作为“偶次项”系数计算。
二、常数项约数求根法根据定理:“如果整系数多项式a n x n+a n-1x n-1+ +a1x+a0可分解出因式P x-Q,Q(P、Q是互质整数),那么,即方程a n x n+a n-1x n-1+ +a1x+a0=0有有理数根PP一定是首项系数a n 的约数,Q 一定是常数项a 0的约数”,我们用“常数项约数”很快找到求解方程的简捷方法。
“常数项约数求根法”分为两种类型:第一种类型:首项系数为1。
对首项(最高次数项)系数为1的高次方程,直接列出常数项所有约数,代入原方程逐一验算,使方程值为零的约数,就是方程的根。
依次用原方程除以带根的因式,逐次降次,直至将高次方程降为二次或一次方程求解。
432 62+x+1x -解:将原方程化为3(x 3-32x 2+3x-2)=0此时,“常数项”为-2,它的约数为±1,2±,根据“±1判根法”排除±1,这时,代人原方程验算的只能是P Q =32,或P Q =-32f (32)=3⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⎪⎭⎫ ⎝⎛3232332323223⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-22278278=3⨯0=0 所以原方程中有因式(3X -2)。
论一元高次方程的近似求解
论一元高次方程的近似求解作者:姜海馨姜玉秋来源:《文存阅刊》2017年第01期摘要:学习过一元一次方程和一元二次方程的基础知识,掌握了求解精确解的基本方法,研究一元高次方程的近似解问题成为现代高等数学的主要内容之一。
求解一元高次方程的近似解方法主要有二分法、牛顿切线法、牛顿割线法、林士谔—赵访熊法等方法。
面对不同的一元高次方程,选择恰当的方法将高次转为低次进行求解,是求一元高次方程解的重要思想。
关键词:一元高次方程;近似解;二分法;牛顿切线法中图分类号:G634.6如果一个整式方程只含有一个未知数,并且其最高次数大于2,那么,这样的方程称为一元高次方程,其一般形式为。
在根存在的前提下,将一元高次方程转化为次数较低的方程求解是解法思路,简单的一元高次方程可以运用韦达定理,因式分解法,倒数方程求根法[1],卡丹公式法[2]等方法求解。
面对一元四次方程根式可解的突破,当时许多的数学家都相信任意的五次方程也可以由根式求解,但是所做的尝试都没有成功。
直到鲁非尼证明这种方法是行不通的。
19世纪,伽罗华避开了拉格朗日的预解式而巧妙地应用置换群,证明了一般的代数方程时不可能用根号求解,并在数学系数代数方程的基础上建立了根号求解的判别准则。
虽然伽罗华给出了能否根式求解的判别方法,但是并没有给出具体的求解方法。
通常情况下,精确解的求解方法比较困难,所以在生活和应用中只要求得近似解即可。
一、方程根的近似计算方程实根的近似计算在实际应用中具有重要的意义,计算机的广泛应用也使得方程实根的近似计算更加重要。
对于方程的根的近似计算,连续函数的零点存在定理具有基础的地位。
所谓的零点存在定理是指若在区间上连续,且,则在区间上至少存在一点,使得。
如果知道方程存在根,该怎样寻找和计算方程的根呢?一般地,求精确解比较困难,工程上只需要求解近似解便可。
常用的求解近似解的方法有二分法,牛顿切线法,牛顿割线法,林士谔—赵访熊法等。
(一)二分法对于区间上的连续函数,如果与异号,那么在上一定有根[3]。
一元高次方程解法
公式法
总结词
通过使用一元高次方程解的公式直接求解方 程。
详细描述
公式法是一元高次方程解法中的一种简便方 法。它通过使用一元高次方程解的公式,可 以直接求解出方程的解。公式法适用于所有 一元高次方程,但需要注意的是,在使用公 式法时需要先判断一元高次方程是否有实数 解,并且对于某些特殊类型的一元高次方程
古希腊数学家欧几里得和阿拉伯数学家穆罕默德·伊本·穆萨·花 拉子密等都对一元高次方程的解法进行了研究。
文艺复兴时期
意大利数学家莱昂纳多·斐波那契和法国数学家弗朗索瓦·韦达 等人在文艺复兴时期开始系统研究一元高次方程的解法。
一元高次方程解法的进展
代数方法
随着代数学的发展,一元高次方程的解 法逐渐完善,出现了多种代数方法,如 因式分解法、配方法、二次公式法等。
在航空航天工程中,一元高次方程可以用于描述飞行 器的运动轨迹、气动性能等问题。
机械工程
在机械工程中,一元高次方程可以用于描述机械的运 动、振动等问题。
电子信息工程
在电子信息工程中,一元高次方程可以用于描述电路 的分析、信号处理等问题。
04 一元高次方程的解法的历 史发展
一元高次方程解法的起源
古代数学家
VS
符号计算
19世纪中叶,随着符号计算的发展,一 元高次方程的解法得到了更加精确和系统 的研究。
一元高次方程解法的现状与未来发展
数值解法
随着计算机技术的发展,一元高次方程的数 值解法得到了广泛应用,如牛顿迭代法、二 分法等。
符号解法
尽管数值解法在很多情况下已经足够,但对 于一些特殊的一元高次方程,符号解法仍然 具有重要意义。未来,符号解法的研究将更 加深入,并与其他数学领域进行交叉融合。
高次方程及其解法
高次方程及其解法2009-12-06 11:35:27| 分类:学生园地| 标签:|字号大中小订阅1.一元n次方程:(1)标准形式: a0x n+a1x n-1+a2x n-2+…+a n-1x+a n=0(a0≠0),当n≥3时叫做高次方程.(2)解法思想:高次方程解法的基本思想是降次,降次的方法有因式分解法和换元法.2.高次方程根的存在定理设多项式f(x)=a0x n+a1x n-1+a2x n-2+…+a n-1x+a n(a0≠0)(1)因式定理:多项式f(x)含有因式x-a的充要条件是f(a)=0.(2)实系数方程虚根成对定理:如果方程f(x)=0的系数都是实数,且方程有一个虚根a+bi(a,b∈R且≠0),那么它必定还有另一个根a-bi.(3)有理系数方程无理根或虚根存在定理:如果方程f(x)=0的系数都是有理数,①若a+√b是方程的根,那么a-√b 必也是它的根(其中,a是有理数、√b是无理数);②若√a+√b是方程的根,那么√a-√b,-√a+√b,-√a-√b必也是它的根(其中,√a、√b都是无数);③若方程有一个虚根√a+√bi(a,b∈R且b≠0),那么√a-bi,-√a+√bi,-√a-√bi必也是它的根(其中,√a、√b都是无理数).(4)整系数方程有理根存在定理:①如果方程f(x)=0的系数都是整数,那么方程有理根仅能是这样的分数p/q,其分子p是方程常数项的约数,分母q是方程最高次项的约数;②在整系数方程f(x)=0中,如果α是方程的整数根,那么二比值f(1)/(α-1)和f(-1)/(α+1)都是整数;③在整系数方程f(x)=0中,如果f(0)与f(1)都是奇数,那么该方程无整数根;④最高次项的系数为1的整系数方程f(x)=0的有理根都是整数.如果方程没有整数根,那么它也没有有理根.3. 一元n次方程的解法:(1)一元n次方程a0x n+a1x n-1+a2x n-2+…+a n-1x+a n=0(a0≠0)的解法通常用验根法、因式分解法和换元法. (2)特殊的高次方程的解法:①二项方程ax n+b=0(a≠0)可用复数开n次方的方法求解;②三项方程ax2n+bx n+c=0(a≠0)可用换元法求解,先令x n=y,解二次方程ay2+by+c=0(a≠0),然后求x;③倒数方程ax n+bx n-1+c x-2+…+cx2+bx+a=0(其特点是距首末两项等远的项系数相等,a≠0)通常用换元法降次后求解.注:倒数方程具有性质:①倒数方程没有x=0的根;②如果α是倒数方程的根,那么α的倒数1/α也是该方程的根;③奇次倒数方程必有x=-1的根.例题解答:。
高中数学方程求解
高中数学方程求解在高中数学中,方程求解是一个重要的内容。
方程是数学中常见的问题表示形式,通过求解方程,我们可以得到未知数的值,从而解决实际问题。
本文将从一元一次方程、一元二次方程和一元高次方程三个方面进行讲解和举例,帮助高中学生掌握方程求解的方法和技巧。
一、一元一次方程的求解一元一次方程是最简单的方程形式,表示为ax + b = 0,其中a和b是已知数,x是未知数。
求解一元一次方程的基本思路是将未知数从方程中分离出来,并求得其值。
例如,解方程2x + 3 = 7。
我们可以通过逆运算的方式将未知数x从方程中分离出来。
首先,我们将方程两边减去3,得到2x = 4。
然后,再将方程两边除以2,得到x = 2。
因此,方程2x + 3 = 7的解是x = 2。
对于一元一次方程的求解,关键在于运用逆运算的原理,将未知数从方程中分离出来,并进行计算。
在实际问题中,一元一次方程可以用来表示线性关系,如速度、距离和时间之间的关系等。
二、一元二次方程的求解一元二次方程是高中数学中较为复杂的方程形式,表示为ax^2 + bx + c = 0,其中a、b和c是已知数,x是未知数。
求解一元二次方程需要运用二次根式的概念和配方法等技巧。
例如,解方程x^2 - 5x + 6 = 0。
我们可以通过配方法将方程转化为两个一元一次方程的组合。
首先,我们找到一个数m,使得m^2 - 5m = 0。
显然,m = 0是一个解。
然后,我们将方程中的x^2 - 5x替换为(m + x)^2 - m^2 - 5x,得到(m + x)^2 - m^2 - 5x + 6 = 0。
进一步化简,得到(m + x)^2 - (m^2 + 5x - 6) = 0。
因此,我们可以将方程化为(m + x)^2 - (m^2 + 5x - 6) = 0,即(m + x)^2 - (m^2 + 5x - 6) = 0。
接下来,我们可以将方程拆分为两个一元一次方程,分别求解。
高次方程及解法
高次方程及解法一般地,我们把次数大于2的整式方程,叫做高次方程。
由两个或两个以上高次方程组成的方程组,叫做高次方程组。
对于一元五次以上的高次方程,是不能用简单的算术方法来求解的。
对于一元五次以下的高次方程,也只能对其中的一些特殊形式的方程,采用“1判根法”、“常数项约数法”、“倒数方程求根法”、“双二次方程及推广形式求解法”等方法,将一元五次以下的高次方程消元、换元、降次,转化成一次或二次方程求解。
一、1判根法在一个一元高次方程中,如果各项系数之和等于零,则1是方程的根;如果偶次项系数之和等于奇次项系数之和,则-1是方程的根。
求出方程的1的根后,将原高次方程用长除法或因式分解法分别除以(某-1)或者(某+1),降低方程次数后依次求根。
“1判根法”是解一元高次方程最简捷、最快速的重要方法,一定要熟练掌握运用。
例1解方程某4+2某3-9某2-2某+8=0解:观察方程,因为各项系数之和为:1+2-9-2+8=0(注意:一定把常数项算在偶数项系数当中),根据歌诀“系和零,+1根”,即原方程中可分解出因式(某-1),(某4+2某3-9某2-2某+8)(某-1)=某3+3某2-6某-8观察方程某3+3某2-6某-8=0,偶次项系数之和为:3-8=-5;奇次项系数之和为:1-6=-5,根据歌诀“偶等奇,根-1”,即方程中含有因式(某+1),(某3+3某2-6某-8)(某+1)=某2+2某-8,对一元二次方程某2+2某-8=0有(某+4)(某-2)=0,原高次方程某4+2某3-9某2-2某+8=0可分解因式为:(某-1)(某+1)(某-2)(某+4)=0,即:当(某-1)=0时,有某1=1;当(某+1)=0时,有某2=-1;当(某-2)=0时,有某3=2;当(某+4)=0时,有某4=-4点拨提醒:在运用“1判根法”解高次方程时,一定注意把“常数项”作为“偶次项”系数计算。
二、常数项约数求根法根据定理:“如果整系数多项式an某n+an-1某n-1++a1某+a0可分解出因式P某-Q,即方程an某n+an-1某n-1++a1某+a0=0有有理数根(P、Q是江苏省通州高级中学徐嘉伟互质整数),那么,P一定是首项系数an的约数,Q一定是常数项a0的约数”,我们用“常数项约数”很快找到求解方程的简捷方法。
一元高次方程求根
一元高次方程求根高次方程是指次数大于等于2的方程,而一元高次方程则是只含有一个未知数的高次方程。
求解一元高次方程的根是数学中常见且重要的问题,本文将介绍一元高次方程求根的一些常见方法。
一、二次方程求根二次方程是指次数为2的一元高次方程,一般的二次方程的一般形式为ax^2 + bx + c = 0,其中a、b、c是已知系数,x是未知数。
求解二次方程的根有以下两种常见的方法:1.公式法根据二次方程的求根公式x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / (2a),可以直接计算二次方程的根。
其中,根的个数与判别式Δ = b^2 - 4ac的值相关,若Δ > 0,则有两个不相等的实根;若Δ = 0,则有两个相等的实根;若Δ < 0,则没有实根。
例如,对于方程2x^2 + 3x - 1 = 0,根据公式x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / (2a),代入a = 2,b = 3,c = -1,进行计算即可得到方程的根。
2.配方法对于无法直接使用公式法求解的二次方程,可以通过配方法进行转化,使之变成可以使用公式法求解的二次方程。
常见的配方法包括完全平方和两次平方差公式等。
例如,对于方程x^2 - 5x + 6 = 0,可以通过配方法将其转化为(x -3)(x - 2) = 0,进而得到方程的根x = 3和x = 2。
二、高次方程的迭代逼近法对于三次方程及其以上的高次方程,由于缺乏通用公式,常常采用迭代逼近法进行求解。
迭代逼近法的基本思想是通过不断逼近方程的根来求解方程。
常见的迭代逼近法包括牛顿迭代法和二分法等。
牛顿迭代法是一种通过逐次迭代逼近方程根的方法,具体步骤如下:1.选择初始值x0;2.计算当前迭代值xn的函数值f(xn)和导数值f'(xn);3.根据迭代公式xn+1 = xn - f(xn) / f'(xn)计算下一个迭代值;4.判断xn+1与xn之间的差值是否达到预设的精度要求,若达到则停止迭代,xn+1即为方程的根;若未达到则继续第2步直至满足精度要求。
数学高次方程与解法
数学高次方程与解法数学高次方程是数学中的一个重要概念,它在各个领域中都有广泛的应用。
高次方程的解法是数学研究的重要内容之一,它们的解法涉及到了许多数学方法和技巧。
在本文中,我们将探讨数学高次方程的一些常见解法,并通过实例来说明这些解法的应用。
一、一元高次方程的解法一元高次方程是指只含有一个未知数的高次方程。
在解一元高次方程时,我们常用的方法有因式分解法、配方法、综合除法法等。
1. 因式分解法因式分解法是解一元高次方程的常用方法之一。
对于一元高次方程ax^n +bx^{n-1} + ... + cx + d = 0,我们可以先尝试将其因式分解,然后再求解因式的根。
例如,对于方程x^2 - 5x + 6 = 0,我们可以将其分解为(x - 2)(x - 3) = 0,然后解得x = 2或x = 3。
这样,我们就得到了方程的解。
2. 配方法配方法是另一种解一元高次方程的常用方法。
对于一元高次方程ax^2 + bx + c = 0,我们可以通过配方法将其转化为完全平方形式。
例如,对于方程x^2 + 6x + 9 = 0,我们可以将其写成(x + 3)^2 = 0的形式,然后解得x = -3。
这样,我们就得到了方程的解。
3. 综合除法法综合除法法是解一元高次方程的另一种常用方法。
对于一元高次方程ax^n + bx^{n-1} + ... + cx + d = 0,我们可以通过综合除法将其转化为低次方程。
例如,对于方程x^3 + 3x^2 + 3x + 1 = 0,我们可以通过综合除法将其转化为(x + 1)^3 = 0的形式,然后解得x = -1。
这样,我们就得到了方程的解。
二、多元高次方程的解法多元高次方程是指含有多个未知数的高次方程。
在解多元高次方程时,我们常用的方法有消元法、代入法、高斯消元法等。
1. 消元法消元法是解多元高次方程的常用方法之一。
对于多元高次方程,我们可以通过消去其中的某些未知数,将其转化为低次方程。
卡西欧计算器解高次方程
卡西欧计算器解高次方程作为一种经典的科学计算工具,卡西欧计算器在解高次方程方面有着独特的优势。
无论是一元高次方程还是多元高次方程,卡西欧计算器都能提供简便、准确的解题方法,为数学学习者提供了很大的便利。
本文将以“卡西欧计算器解高次方程”为中心,介绍卡西欧计算器在解高次方程中的功能和应用。
一、卡西欧计算器解一元高次方程在解一元高次方程时,卡西欧计算器可以使用求根功能来快速计算方程的解。
具体步骤如下:1.输入方程首先,在卡西欧计算器上输入方程,确保使用正确的语法。
例如,对于一元二次方程ax²+bx+c=0,可以输入“solve(ax²+bx+c,x)”来表示求解方程。
2.求解方程根据输入的方程,卡西欧计算器会自动计算出方程的根。
如果方程有实根或复根,计算器会给出根的精确值或近似值。
在一元方程的解中,卡西欧计算器提供了多种表示方式,如小数形式、分数形式或根号形式,方便学习者根据需要选择合适的表达方式。
3.检验解为了验证计算结果的准确性,卡西欧计算器还可以提供方程的图像以及方程的解集。
通过观察图像和解集,学习者可以更直观地理解方程的性质和解的特点,有助于加深对高次方程的理解。
二、卡西欧计算器解多元高次方程对于多元高次方程,卡西欧计算器也提供了强大的求解功能,可以帮助学习者更轻松地解决复杂的数学问题。
具体步骤如下:1.输入方程组首先,在卡西欧计算器上输入多元高次方程组,确保使用正确的语法。
例如,对于二元二次方程组{ax²+by²+cx+dy+e=0{fx²+gy²+hx+iy+j=0可以输入“solve({ax²+by²+cx+dy+e,fx²+gy²+hx+iy+j},{x,y})”来表示求解方程组。
2.求解方程组根据输入的方程组,卡西欧计算器会自动计算出方程组的解。
与一元方程类似,计算器会给出根的精确值或近似值,并提供多种表达方式。
高中数学解题技巧之一元多次方程
高中数学解题技巧之一元多次方程一、引言在高中数学中,一元多次方程是一个重要的内容。
解一元多次方程需要运用多种技巧和方法,本文将介绍一些解题技巧,帮助高中学生更好地应对一元多次方程的解题。
二、基本概念一元多次方程是指含有一个未知数的多次方程,一般形式为ax^n + bx^(n-1) + cx^(n-2) + ... + k = 0。
其中,a、b、c、...、k为已知系数,n为非负整数。
三、解题技巧1. 因式分解法因式分解法是解一元多次方程的常用方法。
通过将方程进行因式分解,找出方程的根。
例如,考虑方程x^2 - 5x + 6 = 0,我们可以将其因式分解为(x - 2)(x - 3) = 0,从而得到x = 2或x = 3两个解。
2. 二次方程求根公式对于二次方程ax^2 + bx + c = 0,我们可以使用求根公式来求解。
求根公式为x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / 2a。
例如,考虑方程x^2 - 4x + 3 = 0,我们可以使用求根公式得到x = 1或x = 3两个解。
3. 完全平方公式对于形如x^2 + bx + c = 0的二次方程,如果其可以写成(x + p)^2 = q的形式,那么我们可以使用完全平方公式来求解。
完全平方公式为(x + p)^2 = x^2 + 2px +p^2。
例如,考虑方程x^2 + 6x + 9 = 0,我们可以将其写成(x + 3)^2 = 0,从而得到x = -3为唯一解。
四、举一反三以上介绍的解题技巧可以应用于不同类型的一元多次方程。
下面通过具体题目来进一步说明。
例题1:解方程x^2 + 5x + 6 = 0。
解法:我们可以使用因式分解法,将方程分解为(x + 2)(x + 3) = 0。
从而得到x = -2或x = -3两个解。
例题2:解方程2x^2 - 5x + 2 = 0。
解法:我们可以使用二次方程求根公式,代入a = 2,b = -5,c = 2,得到x = 1/2或x = 2两个解。
mathcad解一元高次超越方程
mathcad解一元高次超越方程(实用版)目录1.介绍一元高次超越方程2.阐述 Mathcad 的使用方法和应用范围3.解释如何使用 Mathcad 解一元高次超越方程4.总结使用 Mathcad 解一元高次超越方程的优点正文一、介绍一元高次超越方程一元高次超越方程是指形如 ax^n + bx^(n-1)y + cx^(n-2)y^2 +...+ zxy^(n-1) + w = 0 的方程,其中 a、b、c、...、w 为常数,n 为正整数,x、y 为未知数。
一元高次超越方程在数学和工程领域中有着广泛的应用,但由于其数学特性复杂,求解过程较为繁琐。
二、阐述 Mathcad 的使用方法和应用范围Mathcad 是一种广泛应用于工程领域的数学软件,它可以用于解决各种数学问题,包括代数、微积分、概率论和统计学等。
Mathcad 的使用方法非常简单,用户只需在软件中输入数学表达式和方程,然后点击“求解”按钮即可得到结果。
Mathcad 的应用范围非常广泛,它不仅可以用于工程计算,还可以用于科学研究、教学演示等领域。
三、解释如何使用 Mathcad 解一元高次超越方程使用 Mathcad 解一元高次超越方程的步骤如下:1.打开 Mathcad 软件,新建一个工作表。
2.在工作表中输入一元高次超越方程,例如:2x^3 - 3x^2y + xy^2 - 2y^3 = 0。
3.点击“求解”按钮,Mathcad 将自动求解方程,并在工作表中显示结果。
四、总结使用 Mathcad 解一元高次超越方程的优点使用 Mathcad 解一元高次超越方程具有以下优点:1.简化求解过程:Mathcad 可以自动完成复杂的数学运算,大大简化了解题过程。
2.提高计算精度:Mathcad 可以进行高精度计算,有效提高计算结果的准确性。
3.适用范围广泛:Mathcad 不仅可以用于解一元高次超越方程,还可以解决其他各种数学问题。
高中数学方程的知识点总结
高中数学方程的知识点总结一、一元一次方程一元一次方程是高中数学中首先接触到的一种方程类型,也是最基础的方程类型之一。
一元一次方程的一般形式为ax+b=0,其中a和b为已知数,x为未知数。
解一元一次方程的基本方法是化简、变形,通过加减或乘除等运算得到方程的解。
1. 一元一次方程的解法(1)加减法,将方程化简成形如x=c的形式,即可求得x的值。
(2)代入法,将已知条件代入方程中,求出未知数的值。
(3)变形法,通过变形方程的形式或者将未知数移到方程的一侧,使方程等号两边相等,从而求得未知数的值。
(4)克莱姆法则,利用克莱姆法则可以得到一元一次方程的解,该方法通常适用于二元一次方程组求解。
2. 一元一次方程的应用(1)线性规划问题,通过建立一元一次方程模型,可以求解实际生活中的最优化问题。
(2)物品价格、消费等问题,通过一元一次方程可以解决生活中的购物、消费等实际问题。
二、一元二次方程一元二次方程是高中数学中比较重要的方程类型之一,一般形式为ax^2+bx+c=0,其中a、b、c为已知数,x为未知数。
一元二次方程的求解需要利用一元二次方程的求根公式或者配方法等方法。
1. 一元二次方程的求根(1)求根公式,即利用一元二次方程的一般形式ax^2+bx+c=0,通过求解二次方程的根公式x=\frac{-b±\sqrt{b^2-4ac}}{2a},得到方程的解。
(2)配方法,将一元二次方程利用配方法化为全平方或者差平方的形式,然后根据公式求解方程。
2. 一元二次方程的图像一元二次方程在平面直角坐标系中表示为一个抛物线的图像,通过方程的系数可以看出抛物线的开口方向、开口大小等特征。
3. 一元二次方程的应用(1)物理问题,通过一元二次方程可以解决流体力学、电磁学等领域的问题。
(2)几何问题,一元二次方程可以求解几何问题中的距离、面积等问题。
三、高次方程高次方程是指次数大于二的方程,一般形式为a_nx^n+a_{n-1}x^{n-1}+...+a_1x+a_0=0。
论一元高次方程的近似求解
论一元高次方程的近似求解
一元高次方程的近似求解是一项经常使用的数学方法,被广泛应用于建模和分析复杂系统的理论分析中。
一元高次方程的近似求解包括以下几种方法:
(一)牛顿迭代法
牛顿迭代法是一种改进的求根法,它利用根的切线和椭圆的经验,从一个秩为2以上的多项式求解一个根,可以得到一元高次方程的大致解。
牛顿迭代法能收敛于快,却不能保证收到根的准确性,仅仅能求出方程的近似解。
(二)近似拟合法
近似拟合法也称为“局部拟合”,主要是使用多项式函数拟合一元高次方程的近似根,通过比较它们之间的差异来确定根的准确性。
(三)零点定理
零点定理是用来解决求解一元高次方程的有效方法,它把一元n次多项式的根一一列出,并确定其零点。
采用零点定理来求解一元高次方程,能够获得方程的精确解,但得首先决定多项式的系数和底数,这可能会十分复杂,所以它不容易求解。
(四)线性近似法
线性近似法也称为包络线性近似法,是一种结合现有数据和未知数参数进行线性近似求解的方法,它可以求解一元高次方程的近似解。
它
的优势在于函数的计算量小且近似精度高,能够有效地求解一元高次方程的近似解。
(五)二分法
二分法可以用来求解一元高次方程的根,其原理是以问题的定义域范围为最大值和最小值,把它分成两个等份,选取其中一个,并再把它分成两部分,如此不断地进行递推和分析,最终找出方程的根。
该方法取决于取定范围最好的近似根,以寻找近似解。
以上就是一元高次方程的近似求解的几种方法,它们都有各自的优缺点,可以根据具体实际情况,逐一比较它们的优势,从而选择合适的方法来求解一元高次方程的近似解。
一元高次方程解法穿针引线
一元高次方程解法穿针引线穿针引线是一种古老的手工艺技巧,通过将线穿过针眼来完成。
在解一元高次方程时,我们也可以借用这个比喻,通过巧妙的变换和运算,找到方程的解。
下面我们将介绍一种常用的解法,帮助大家更好地理解和掌握解一元高次方程的方法。
我们来看一个简单的一元二次方程的例子:x^2 + 5x + 6 = 0。
对于这个方程,我们需要找到它的解x的值。
为了解方程,我们可以使用因式分解法或配方法。
我们尝试使用因式分解法。
我们可以将方程写成(x + 2)(x + 3) = 0的形式。
根据乘法法则,当一个方程的两个因子的乘积等于0时,至少有一个因子等于0。
因此,我们可以得到两个方程:x + 2 = 0和x + 3 = 0。
解这两个方程,我们得到x的解分别为-2和-3。
接下来,我们尝试使用配方法。
我们可以将方程x^2 + 5x + 6 = 0写成(x + a)(x + b) = 0的形式。
根据配方法的原理,我们可以通过选取合适的a和b的值,使得方程等号两边的多项式相等。
根据配方法的步骤,我们可以得到a + b = 5和ab = 6。
通过求解这个二元一次方程组,我们可以得到 a = 2和b = 3。
因此,方程的解为x = -2和x = -3。
接下来,我们来看一个一元三次方程的例子:x^3 + 2x^2 - x - 2 = 0。
对于这个方程,我们同样需要找到它的解x的值。
为了解方程,我们可以使用因式分解法、配方法或牛顿迭代法等多种方法。
我们尝试使用因式分解法。
通过观察方程,我们可以发现当x = 1时,方程等号两边的多项式为0。
因此,我们可以将方程写成(x - 1)(x^2 + 3x + 2) = 0的形式。
根据乘法法则,我们可以得到两个方程:x - 1 = 0和x^2 + 3x + 2 = 0。
解这两个方程,我们得到x的解分别为1和-1、-2。
接下来,我们尝试使用配方法。
我们可以将方程x^3 + 2x^2 - x - 2 = 0写成(x + a)(x + b)(x + c) = 0的形式。
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一元高次方程的求解
求解一元高次方程曾是数学史上的难题。
让你去求解一个一元一次,二次方程方程也许是简单的,但三次,四次或者更高次的方程呢?为了解决这一问题,数学家们奋斗了几个世纪。
让我们一起来看一下数学努力的成果。
n 次方程的一般表达式是
101100,0,
n n n n a x a x a x a a --++⋅⋅⋅++=≠ 而1011()n n n n f x a x a x a x a --=++⋅⋅⋅++称为n 次多项式,其中00a ≠。
当系数01,,a a 1,,n n a a -⋅⋅⋅都是实数时,称()f x 是n 次实多项式,当系数中至少有一个为复数时,称()f x 为n 次复系数多项式。
如果存在复数α,使得()0f α=,就称α是n 次方程()0f x =的一个根,或称为n 次多项式()f x 的一个根。
1799年,年仅22岁的德国数学家高斯在他的博士论文中首先证明了“代数基本定理”:复数域上任一个次数大于零的多项式,至少有一个复数根。
根据代数基本定理可以推出:复数域上n 次多项式恰有n 个复数根,其中k 重根以k 个根计算。
这一结论也可以用多项式的因式分解语言来叙述:“复数域上任何n 次多项式都可以分解成n 个一次式的乘积。
”
代数基本定理是一个纯粹的多项式根的存在定理,它没有给出求根的具体方法。
要求得n 次方程的根,一般是希望得到n 次方程
1011()0
n n n n f x a x a x a x a --=++⋅⋅⋅++= ①
的求解公式,如二次方程20(0)
++=≠②的求根公式那样。
众所周知,方
ax bx c a
程②的解早在古代的巴比伦、埃及、中国、印度、希腊等国的数学著作中,都有不同的表述方式。
一个n次方程①的求根公式是指,①的根通过其系数经由加、减、乘、除以及乘方、开方的表示式,也称这种情况为方程有根式解。
三次以及高于三次的方程是否有根式解?也就是说,是否有求根公式?经过漫长的研究之路,直到16世纪,意大利数学家卡当及其助手才先后给出了三次和四次方程的根式解。
由四次方程根式可解的突破,使当时许多著名的数学家几乎都相信任意的五次方程也一定可以根式求解,并以极大的热情和自信寻找五次或更高次数方程的求根公式。
从16世纪中叶到19世纪初,为了获得五次方程解的类似结果,最杰出的数学家,如欧拉、拉格朗日,都曾做过一些尝度,但都没有成功。
1771年,拉格朗日,才开始怀疑这种求根公式的存在性。
他通过分析发现,次数低于5的代数方程求根,都可以经过变量替换,先解一个次数较低的预解式,再代入求原方程的解。
到了五次方程,情况完全变了,预解式的次数不是降低了,而是升高了。
1801年,高斯也意识到这个问题也许是不能解决的。
直到1813年,拉格朗日的学生鲁非尼终于证明了,通过找预解式的办法来求解五次方程是行不通的。
鲁非尼的结果只是说用拉格朗日的办法解五次方程是不可能的,并不能说不存在其他的解决办法。
1826年阿贝尔发表了《五次方程代数解法不可能存在》一文,第一个正式从否定的角度来谈求根公式的存在。
他证明了“具有未定系数的、高于4次的方程是不能用根式求解的”。
不过他的思想当时是有很多人(包括
高斯在内)表示不理解,而且他的证明也还不很清楚,有一些漏洞。
他也没有给出一个准则来判定一个给定的高次代数方程是否可以根式求解。
阿贝尔的结论具有广泛性,但并不排除对一些特殊的5次和5次以上方程具有根式解,例如,50
-=就有根式解。
于是更深刻的问题被提出了:一个方程有根式解的充要条x a
件是什么?这个在代数方程中至关重要的问题被法国青年数学家伽罗华彻底解决(但伽罗华理论在他死后约15年,1846年才发表)。
伽罗华的天才思想促使了今天我们称之为抽象代数这门学科的蓬勃发展。
要了解伽罗华的理论,需要群、环和域等抽象代数的理论知识。
伽罗华的思想就是把方程()0
f x=的求解问题转化为确定对应的伽罗华群是否为所谓的可解群的
问题。
当对应的伽罗华群是可解群,则方程就是可以根式求解的,否则就不可以根式求解。
可解群是群的理论中一个重要内容,也有许多方法来确定一个群是否为可解群。
曾经有一个著名的猜测,叫做伯恩赛猜测,它说有奇数个元素的有限群是可解群。
这个问题在1963年已被数学家费特与汤卜松解决,证明很长,太平洋数学杂志用了整整一期来发表他们的研究结果,不可解群也有很多,例如5
n≥时,n个文字的对称群就是不可解群。
对5
n≥,我们完全可以构造一个n次多项式,使得它所对应的伽罗华群不是可解群。
因此对每个5
n≥,都存在一个不是根式可解的n次多项式。
这样就彻底解决了一般五次以上方程的根式不可解性。
4
n≤,根式可解,5
n≥一般就不可解了,真是“一步之遥,天壤之别”。