高次方程解法
高次方程的解法
高次方程的解法有很多中学生一谈起高次方程,就好比见天书一样。
其实高次方程没什么难的,学数学应该学会举一反三。
我们知道初中学了一元二次方程,有些学生只把二次方程的求根公式记住了,但这个求根公式怎么推导的呢,他没有理解。
其实学数学应该学会理解,注重理解,而不在于死记公式。
比如说我们学了一元二次方程,重要的不是这个求根公式,而是一元二次方程有几种解法。
一元二次方程有以下几种解法:1、配方法(二次方程是配平方法):这一方法虽然是很好理解的,但我通过在网上了解有很多学生对一方法根本就不懂。
因为我问到他们时,他们绝大多数都是只会这个求根公式,一问起是怎么推导的,他们根本就不知道。
其实二次方程的求根公式就是用配方法导出来的,配方法是解方程的里面的,尤其是解高次方程里面的最重要的一个方法。
如果能够彻底理解这一方法,不仅是二次方程这块好掌握,对以后解高次方程也有很大帮助。
比如说对于二次方程ax2+bx+c=0,我们知道可用配平方(完全平方公式)法配成缺少一次项系数的二次方程,即配成关于x的一次代数式的完全平方的行式,这样就可以通过直接开平方法解出此方程。
那么二次方程我们能用配方法求解,我们是不是就考虑举一反三,三次方程ax3+bx2+cx+d=0是不是也可以采取配方来解,当然对于三次方程就应该是配立方法了。
通过研究对于某些特殊的三次方程是可以通过配立方法来求解的,为什么说是要特殊的三次方程呢,因为三次方程和二次方程不一样,它有三个带未知数x的项,这样用配立方法化把二次项系数去掉的同时,不一定一次项系数也同时去掉。
所以对于某特殊的三次方程也适用于配方法的。
比如说x3+6x2+12x+9=0,通过配立方法,可以化成完全立方的形式(x+2)3+1=0,这样就可以解得该方程有一实根X=-3,所以我们学了二次方程的配方法后,可以把这种方法推广到三次方程,甚至更高次数的方程上(例如某些四次方程可以通过配四次方法来解……)。
所以如果能够举一反三,学了二次方程以后。
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。
高次方程的解法
高次方程的解法
高次方程是指次数大于等于3的多项式方程。
解高次方程的方法有以下几种:
1. 因式分解法:通过将方程进行因式分解,使得方程等号两边的表达式可以以某种方式相乘得到0,然后令每个因式等于0求解得到方程的解。
2. 求根法:对于二次方程,可以直接使用求根公式来求解。
对于次数更高的方程,可以使用数值计算的方法来逼近方程的解。
3. 割线法和牛顿法:这两种方法是数值计算中常用的逼近求解方法,通过不断迭代逼近的过程,找到方程的解。
4. 代数方法:对于一些特殊的高次方程,可以使用代数方法来求解。
例如,对于四次方程可以使用Ferrari公式,对于五次方程可以使用Galois理论等。
需要注意的是,高次方程的解法多样,对于特定的方程,可能需要结合多种方法来求解。
此外,由于高次方程的求解过程较为复杂,一般需要借助计算工具进行计算。
解高次方程求解方法与实际应用
解高次方程求解方法与实际应用高次方程是指指数大于1的多项式方程,例如二次方程、三次方程和四次方程等。
解高次方程是数学中重要的内容之一,在实际应用中也有广泛的应用场景。
本文将介绍高次方程的求解方法以及其在实际应用中的应用。
一、高次方程的求解方法高次方程的求解方法有很多种,下面将介绍几种常用的方法。
1. 二次方程的求解方法二次方程是指最高次项为2的方程,一般形式为ax^2+bx+c=0。
二次方程的求解可以通过配方法、因式分解或者求根公式来进行。
- 配方法:将二次方程进行配方,使其变为完全平方式,再进行求解。
- 因式分解:将二次方程进行因式分解,然后令每个因式等于0,求解得到解。
- 求根公式:利用二次方程的求根公式,即x=(-b±√(b^2-4ac))/(2a),可以直接求得方程的解。
2. 三次方程的求解方法三次方程是指最高次项为3的方程,一般形式为ax^3+bx^2+cx+d=0。
三次方程的求解方法有图像法、普通解法和待定系数法等。
- 图像法:通过绘制方程的图像,观察曲线与x轴的交点来估计方程的根的位置。
- 普通解法:将三次方程转化为二次方程,然后再进行求解,一般需要进行一些代换和变形。
- 待定系数法:设方程的解为r,将方程化为(r-x)的形式,再进行系数的比较和求解。
3. 四次方程的求解方法四次方程是指最高次项为4的方程,一般形式为ax^4+bx^3+cx^2+dx+e=0。
四次方程的求解方法有配方法、求根公式和待定系数法等。
- 配方法:通过变换,将四次方程转化为二次方程,然后再应用二次方程的求解方法。
- 求根公式:有一些特殊情况下,可以利用求根公式直接求得四次方程的解。
- 待定系数法:设方程的解为r,将方程化为(r-x)的形式,再进行系数的比较和求解。
二、高次方程的实际应用高次方程在实际应用中有广泛的应用场景,下面将介绍几个常见的实际应用。
1. 物理学中的应用高次方程在物理学中有很多应用,例如描述质点的运动轨迹、电路中的电流关系等。
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)。
高一数学 初高中衔接教材 高次方程、分式方程、无理方程的解法
分式方程解法例3(1)
例3(1) 解方程
7 5 x2 x
典 型 例
解: 两边同乘以最简公分母 x(x2) 题
得 7x5(x2)
解得 x5 经检验, x5 是原方程的解.
分式方程解法例3(2)
例3(2) 解方程
5x2 x2 x
3 x1
典 型 例
解: 两边同乘以最简公分母 x2 x
题
得 (5x2 )x ( 1 )3 (x2x)
即 (t6)t(4)0
故 t 6 或 t 4
即 x25x6或 x25x4
解得:x 1 1 ,x 2 6 ,x 3 1 ,x 4 4
高次方程解法例2(2)
典
例2(2)解方程
型
(x 2 )x ( 1 )x ( 4 )x ( 7 ) 19例 题
解:原方程即
(x 2 5 x 1 4 )(x 2 5 x 4 ) 1 9
例
解:原方程即
题
(6 x 7 )2 (6 x 7 1 )6 ( x 7 1 ) 72
换元 令 t6x7
原方程可化为 t2(t2 1)72
解得 t 2 9 或 t2 8(舍去)
解得 t 3 即 6x73
解得 x 2 或 x 5
3
3
解高次方程的思路是:
高次 因式分解、换元 一次或二次方程
解分式方程的思路是:
分式 方程
去分母
整式 方程
解分式方程的一般步骤
1、在方程的两边都乘以最简公分母,约去分母, 化成整式方程.
2、解这个整式方程.
3、把整式方程的解代入最简公分母,如果最简公 分母的值不为0,则整式方程的解是原分式方程的解; 否则,这个解不是原分式方程的解,必须舍去.
高次方程解法[整理版]
高次方程解法1.高次方程的定义整式方程未知数次数最高项次数高于2次的方程,称为高次方程。
2.高次方程的一般形式高次方程的一般形式为anx^n+an-1x^n-1+-------+a1x+a0=0等式两边同时除以最高项系数,得:anx^n/an+an-1x^n-1/an+--------+a1x/an+a0/an=0所以高次方程一般形式又可写为x^n+bnx^n-1+-------b1x+b0=03.高次方程解法思想通过适当的方法,把高次方程化为次数较低的方程求解4.高次方程根与系数的关系按这个高次方程的形式x^n+bn-1x^n-1+-------b1x+b0=0,那么有所有根相加等于系数bn-1的相反数所有根两两相乘再相加等于系数bn-2所有根三三相乘再相加等于系数bn-3的相反数依次类推,直到所有根相乘,等于(-1)^nb05.阿贝尔定理对于5次及以上的一元高次方程没有通用的代数解法和求根公式(即通过各项系数经过有限次四则运算和乘方和开方运算无法求解),这称为阿贝尔定理。
换句话说,只有三次和四次的高次方程可解.下面介绍三次和四次方程的解法。
6.四次方程解法卡尔丹公式诞生后,卡尔丹的学生费拉里便发明了一元四次方程的求根公式。
【费拉里公式】一元四次方程aX^4+bX^3+cX^2+dX+e=0,(a,b,c,d,e∈R,且a≠0)。
令a=1,则X^4+bX^3+cX^2+dX+e=0,此方程是以下两个一元二次方程的解。
2X^2+(b+M)X+2(y+N/M)=0;2X^2+(b—M)X+2(y—N/M)=0。
其中M=√(8y+b^2—4c);N=by—d,(M≠0)。
y是一元三次方程8y^3—4cy^2—(8e—2bd)y—e(b^2—4c)—d^2=0的任一实根。
7.三次方程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。
数学挑战解高次多项式方程练习
数学挑战解高次多项式方程练习解高次多项式方程是数学中的一项重要挑战。
在数学竞赛和高级数学学习中,解高次多项式方程和掌握相关的解法技巧是必不可少的。
本文将介绍几种常见的解高次多项式方程的方法,并提供一些练习题供读者练习。
一、求解一元高次多项式方程的方法1. 因式分解法:对于一元高次多项式方程,如果能够将其因式分解为两个或多个因式的乘积,那么通过使每个因式为零,可以求得方程的解。
例如,对于方程x^2+5x+6=0,可以将其因式分解为(x+2)(x+3)=0,从而得到x=-2和x=-3两个解。
2. 公式法:对于一元二次方程ax^2+bx+c=0,可以通过求解方程x=(-b±√(b^2-4ac))/(2a)得到方程的解。
这种方法适用于二次方程,但对于更高次的方程就不适用了。
3. 配方法:对于一元高次多项式方程,如果能够通过配方法将其转化为一个完全平方的形式,那么可以利用取平方根的方法来求解方程。
例如,对于方程x^3-2x^2+x-2=0,可以通过将其配方为(x^2-1)(x-2)=0,进而得到x=1和x=2两个解。
4. 二次换元法:对于一元高次多项式方程,如果能够通过二次换元将其转化为一个二次方程,进而应用公式法来求解方程。
例如,对于方程x^3-4x^2+16x-15=0,可以通过令y=x-1,将方程变为y^3-6y+15=0,然后再利用公式法求解。
二、练习题1. 求解方程x^3+3x^2-4x-12=0。
2. 求解方程x^4-5x^2+4=0。
3. 求解方程x^5-2x^4+3x^3-2x^2+x-1=0。
4. 求解方程x^6-9x^4+20x^2-10=0。
以上是一些求解高次多项式方程的方法和练习题。
希望通过学习和练习,读者能够掌握解高次多项式方程的技巧,提高数学解题的能力。
数学挑战需要不断的练习和积累,相信通过努力,一定能够取得优异的成绩!。
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:。
高次方程解法
高次方程解法 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(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∴(x3+3x2-6x-8)÷ (x+1)=x2+2x-8,对一元二次方式(x+1),∴原高次方程x4+2x3-9x2-2x+8=0程x2+2x-8=0有(x+4)(x-2)=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。
高次方程及其解法
求解程序编辑高次方程的根的求解,可以利用bairstow法,通过简单的matlab程序,求得方程的所有复根(实根和虚根)2定义编辑整式方程未知数次数最高项次数高于2次的方程,称为高次方程。
3一般形式编辑高次方程的一般形式为anx^n+an-1x^n-1+-------+a1x+a0=高次方程等式两边同时除以最高项系数,得:anx^n/an+an-1x^n-1/an+--------+a1x/an+a0/an=0所以高次方程一般形式又可写为x^n+bnx^n-1+-------b1x+b0=04其它相关编辑解法思想通过适当的方法,把高次方程化为次数较低的方程求解.根与系数按这个高次方程的形式x^n+bn-1x^n-1+-------b1x+b0=0,那么有所有根相加等于系数bn-1的相反数所有根两两相乘再相加等于系数bn-2所有根三三相乘再相加等于系数bn-3的相反数依次类推,直到所有根相乘,等于(-1)^nb0成果伽罗华(Galois,1811——1832),法国数学家。
伽罗华15岁进入巴黎有名公立中学学习,偏爱数学。
后来想进工科大学,两次落榜只进一所代等的预备学校,此时,他专攻五次方程代数解法。
第一年写了四篇文章,1828年,17岁的伽罗华写了《关于五次方程的代数解法问题》等两篇论文送交法国科学院,但被柯西(Cauchy,1789——1875)遗失,后来,他又把一篇文章送给傅利(Fourier,1768——1830)。
不久,傅利就去世了,也就不了了之。
1831年,伽罗华完成了《关于用根式解方程的可解性条件》一文,院士普阿松(Poisson,1781-1840)的审查意见却是“完全不能理解”,予以退回。
伽罗华不幸因决斗受重伤于1832年5月31日离世,时年不满21岁,在决斗前夜,他深知为女友决斗而死毫无意义,但又不甘示弱,当晚他精神高度紧张和极度不安,连呼“我没有时间了!”匆忙之中,把他关于方程论的发现草草写成几页说明寄给他的朋友,并附有如下一段话:“你可以公开地请求雅可比(Jacobi)或高斯,不是对于这些定理的真实性而是对于其重要性表示意见,将来我希望有人会发现这堆东西注释出来对于他们是有益的。
解一元高次方程
解一元高次方程高次方程是指次数大于等于2的代数方程,解一元高次方程是数学中常见的问题。
通过求解一元高次方程,可以找到方程的根或解,进而揭示方程的性质和特点。
本文将介绍解一元高次方程的方法和步骤。
一、二次方程的解法二次方程是一元高次方程中最简单常见的形式,其一般表达式为ax^2+bx+c=0,其中a、b、c为已知常数,且a≠0。
解二次方程的方法主要有两种:公式法和配方法。
1. 公式法根据二次方程的定义,可以使用求根公式来求解。
二次方程的求根公式为:x = (-b±√(b^2-4ac))/(2a)根据公式,首先计算出判别式D = b^2 - 4ac的值。
若D>0,则方程有两个不相等的实根;若D=0,则方程有两个相等的实根;若D<0,则方程无实根。
以方程2x^2+x-1=0为例,将其代入公式,可以得到:x = (-1±√(1+4*2))/4计算出√(1+4*2) = √(1+8) = √9 = 3,代入公式可以得到:x = (-1±3)/4计算出x的两个值分别为-1和1/2,即方程2x^2+x-1=0的根为x=-1和x=1/2。
2. 配方法对于无法直接使用公式法求解的二次方程,可以通过配方法将其转化为可以使用公式法求解的形式。
以方程x^2+4x+4=0为例,将其通过配方法进行转化。
首先,观察方程形式,确定配方的常数:a = 1b = 4c = 4接下来,根据配方法,添加一个用于配方的常数d,即d^2。
x^2 + 4x + 4 + d^2 - d^2 = 0根据配方法的原则,添加的常数d满足2ad=b,即2*1*d=4,解得d=2。
将d代入方程,得到:x^2 + 4x + 4 + 4 - 4 = 0化简之后,可以得到:(x+2)^2 = 0此时,方程已转化为(x+2)^2=0的形式,可以直接使用公式法求解。
根据公式,可以得到:x + 2 = 0解得x=-2,即方程x^2+4x+4=0的根为x=-2。
古代的高次方程过程
古代的高次方程过程
古代高次方程的解法
在古代,数学是一门非常重要的学科,人们通过研究数学问题来解决各种实际的难题。
其中一个重要的数学问题就是高次方程的解法。
高次方程是指次数大于等于2的方程,例如二次方程、三次方程等。
解决高次方程的方法有很多种,但在古代,人们主要使用代数方法和几何方法来解决这些问题。
代数方法是通过符号运算来解决方程,其中代数学家们提出了一些重要的概念和技巧。
他们发现,对于一元n次方程,可以通过多次的因式分解和配凑的方法,将其转化为一元一次方程的形式,从而求得方程的解。
几何方法则是通过图形的性质来解决方程。
古代数学家们发现,对于二次方程,可以通过几何方法来求解。
他们发展出了求解二次方程的几何图形,通过观察图形的性质,可以得到方程的解。
这种几何方法不仅提供了解决方程的一种途径,也丰富了几何学的发展。
以二次方程为例,古代数学家们发现,二次方程的解可以通过求根公式来得到。
这个公式可以用来计算方程的根,并且可以适用于所有的二次方程。
这个公式的推导过程非常繁琐,需要运用代数的知识和技巧。
通过这个公式,人们可以求解各种各样的实际问题,例如求解物体的运动轨迹、求解图形的面积等。
总的来说,古代高次方程的解法涉及到代数和几何两个方面。
通过运用代数的方法和几何的观察,人们可以解决各种各样的高次方程问题。
这些解法不仅为古代人们解决实际问题提供了便利,也为数学的发展做出了重要的贡献。
作为现代人,我们应该向古代数学家们学习,继续发展和探索数学的奥秘。
浅谈几种特殊高次方程的解法
浅谈几种特殊高次方程的解法随着数学研究的不断深入,复杂的数学问题也越来越多,其中高次方程也是让许多研究者饱受其苦。
特殊高次方程,更是让人头疼不已,摆在面前的只有乏味的分析法,甚至无解可言,我们如何才能快速有效地解决特殊高次方程呢?以下我将浅谈几种特殊高次方程的解法,以供参考。
首先是二次方程的解法,更精确地说应该是一元二次方程的解法。
一元二次方程的标准形式如ax+bx+c=0,其解的公式为x=(-b±√(b-4ac))/2a,其中a≠0.由此可以看出,若a=0,则这个方程恰好是一元一次方程,其解为x=-c/b。
第二种特殊高次方程解法是立方根解法。
立方根解法是一种解三次方程的方法,它可以帮助我们快速求解 cubxi + bx + cx + d = 0样的三次方程,其中a≠0.立方根解法的基本步骤是:(1)先我们要将方程化为 y + py + q = 0标准形式,其中p=b/a, q=c/a。
(2)后我们需要计算出Δ=q/4+p/27,Δ>0时方程有一个实根x1,Δ=0时方程有三个实根,其中一个x1=Δ=0时方程有三个实根,Δ<0时方程有三个不同实根。
(3)后我们根据Δ的值,使用立方根解法计算出方程的解。
第三种特殊高次方程解法是因式分解解法。
这种解法可以用来解任意一次以上的一元高次方程,因此也称为因式分解法。
它的基本思想是将原方程中的各个项及其系数分解为于求解的一元低次方程,最后把所得的低次方程解的结果以适当的方式组合起来,得到原方程的解。
因式分解解法的步骤如下:(1)先我们将方程化为如下形式:ax+bx-1+cx-2 +....+p=0,其中a≠0(2)后我们将该方程分解为n个一元低次方程:ax+bx+c=0,ax+bx+c=0,....,ax+bx+c=0。
(3)着我们依次用适当的方法解上述n个低次方程,并把最终所得解以适当的方式组合起来,得到原方程的解。
最后,需要提醒的是,每一种解法都有其局限性,比如立方根解法只能用来解三次方程,而因式分解解法则只适用于解一元高次方程。
方程的主要解法
方程的主要解法
在数学中,解方程是求出满足方程式的未知数值的过程。
方程的主要解法取决于方程的类型和次数。
以下是常见的方程主要解法:
1. 一元一次方程的解法:
一元一次方程的一般形式为:ax + b = 0,其中a和b是已知常数,x是未知数。
解法:通过移项和合并同类项,将方程化简为x = -b/a的形式,即可得到方程的解。
2. 一元二次方程的解法:
一元二次方程的一般形式为:ax^2 + bx + c = 0,其中a、b和c是已知常数,x是未知数。
解法:可以使用配方法、因式分解、求根公式(二次方程的根公式)等方法来求解方程的解。
3. 一元高次方程的解法:
对于一元高次方程(三次及以上),一般没有通用的代数解法。
在一些特殊情况下,可以使用因式分解、降阶等方法进行求解。
4. 二元一次方程组的解法:
二元一次方程组的一般形式为:
{ ax + by = c
{ dx + ey = f
其中a、b、c、d、e、f为已知常数,x和y为未知数。
解法:可以使用消元法、代入法或Cramer法则等方法求解方程组的解。
5. 高阶多元方程组的解法:
对于高阶多元方程组,解法往往较为复杂,可以使用线性代数的知识和数值计算方法来求解。
需要注意的是,解方程的过程可能涉及代数运算、因式分解、开方等数学技巧,解方程时应根据方程的具体形式选择合适的解法,并注意验证解的合法性。
在实际问题中,解方程是数学在各个领域的基础和关键步骤,具有重要的应用价值。
行列式解高次方程_概述说明以及解释
行列式解高次方程概述说明以及解释1. 引言1.1 概述高次方程是数学中重要的问题之一,它在科学、工程和应用领域中有广泛的应用。
解决高次方程可以帮助我们理解自然现象、优化设计和预测结果等。
本文将介绍一种利用行列式求解高次方程的方法,并探讨其原理和实际应用。
1.2 文章结构本文将按照以下步骤进行阐述:首先,我们将概述高次方程的基本概念和性质;接着,我们将介绍行列式与高次方程之间的关系;然后,我们将详细讲解使用行列式解高次方程的方法,并通过具体步骤和示例进行说明;此外,我们还将讨论数值分析和误差控制在行列式求解高次方程过程中的重要性;最后,我们会引入实际应用和案例分析,在工程与科学领域展示行列式解高次方程方法的有效性并进行进一步优化改进。
1.3 目的本文旨在介绍使用行列式求解高次方程的方法,并深入探讨其原理及实际应用。
通过阅读本文,读者可以全面了解行列式求解高次方程的过程,以及该方法在科学和工程领域的实际应用。
同时,本文还将评估该方法的优缺点,并展望其未来的发展方向。
2. 行列式解高次方程2.1 高次方程概述高次方程是指其中最高次的未知数幂次数大于等于2的代数方程。
例如,二次方程就是一个常见的高次方程,形如ax^2 + bx + c = 0,其中a、b和c为已知常数,x为未知数。
在实际应用中,我们经常需要解决高次方程以得到问题的解答。
传统上,求解高次方程主要依赖于因式分解、配方法或求根公式等方式。
然而,对于较高阶的复杂方程来说,这些方法往往不够有效或者无法得到明确的解析解。
2.2 行列式与高次方程的关系在研究行列式理论时,我们发现行列式可以被用来表示从一个n维向量空间到另一个n维向量空间之间的线性变换。
深入研究后发现,在某些特定条件下,行列式可以作为一种求解高次多项式方程的有效工具,并且能够给出精确解集。
行列式与高次方程之间的关系可以通过魏尔斯特拉斯结构定理来描述。
该定理说明了当一个矩阵A的所有特征值(即行列式的根)都是不同的,并且A能够被对角化时,我们可以通过求解与A相关的特征向量来获得高次方程的解集。
高次方程的基本理论与应用知识点总结
高次方程的基本理论与应用知识点总结高次方程是数学中一个重要的概念,它在各个领域和行业都有广泛的应用。
本文将对高次方程的基本理论和应用进行总结,并提供相关知识点的详细解析。
一、高次方程的概念和分类高次方程是指次数大于等于2的多项式方程。
根据方程的次数和系数的不同,高次方程可以分为以下几类:1. 二次方程:形如ax² + bx + c = 0,其中a≠0,其解可以通过求根公式或配方法求得。
2. 三次方程:形如ax³ + bx² + cx + d = 0,其中a≠0,其解可以通过求解三次齐次方程和韦达定理求得。
3. 四次方程:形如ax⁴ + bx³ + cx² + dx + e = 0,其中a≠0,其解可以通过高斯求和公式和费拉里定理求得。
4. 更高次的方程:次数超过四次的方程通常没有通用的解法,需要借助数值方法或近似算法求解。
二、高次方程的解的性质1. 复数解:高次方程的解可以是实数或复数。
例如,二次方程的解可以是实数或共轭复数。
2. 重根:高次方程可能存在重根,即多个解相等。
重根对于确定方程的性态和图像具有重要影响。
3. 零根:高次方程的零根是指使方程成立的特殊值。
通过零根可以确定方程的性态和交点等信息。
三、高次方程的解法高次方程的求解方法主要有以下几种:1. 求根公式:二次方程可以通过求根公式直接求解。
但对于三次及以上的方程,通常没有通用的求根公式。
2. 配方法:对于无法直接求解的高次方程,可以通过配方法将其化为易于求解的形式。
一般来说,配方法适用于次数较低的方程。
3. 近似法:当高次方程没有通用求解方法时,可以采用数值方法或近似算法求解。
例如,牛顿法、二分法等。
四、高次方程的应用领域高次方程在各个领域和行业都有重要的应用,以下列举几个常见的应用领域:1. 物理学:在物理学中,高次方程常用于描述力学、电磁学等问题的模型。
例如,运动学方程中的加速度方程、电路中的电压方程等。
数学解高次方程
数学解高次方程引言:高次方程作为数学中的重要概念和工具,具有广泛的应用价值。
通过解高次方程,我们可以求得方程的根,进而获得方程所描述的问题的解答。
本教案将依次介绍如何解二次方程、三次方程和四次方程。
一、解二次方程二次方程是最简单的高次方程之一,其一般形式为ax^2+bx+c=0,其中a、b、c为已知系数,且a≠0。
解二次方程的一种方法是利用求根公式,即x = (-b ± √(b^2-4ac))/(2a)。
下面通过实例说明解二次方程的具体步骤:例题一:解方程x^2+5x+6=0。
解答:步骤1:根据方程的一般形式,我们可以得到a=1,b=5,c=6。
步骤2:代入求根公式,即x = (-5 ± √(5^2-4×1×6))/(2×1)。
步骤3:计算方程的两个根,即x = (-5 ± √(25-24))/2。
* 当计算结果为正数时,x_1 = (-5 + √(1))/2 = (-5 + 1)/2 = -2;* 当计算结果为负数时,x_2 = (-5 - √(1))/2 = (-5 - 1)/2 = -3。
所以,方程的解为x = -2或x = -3。
二、解三次方程三次方程的一般形式为ax^3+bx^2+cx+d=0,其中a、b、c、d为已知系数,且a≠0。
解三次方程的方法较为复杂,可以使用综合除法、牛顿法等不同的数学工具。
下面通过实例介绍一种解决三次方程的方法:例题二:解方程x^3-3x^2+3x-1=0。
解答:步骤1:根据方程的一般形式,我们可以得到a=1,b=-3,c=3,d=-1。
步骤2:根据复数除法的原理,我们可以假设方程的一个根为r,然后将方程除以(x-r)得到商式。
步骤3:根据综合除法的步骤,我们可以将方程通过综合除法展开,并找出商式中的系数。
(x^3-3x^2+3x-1)/(x-r) = x^2+(r-3)x+(3-r^2)/(r-1)。
解二元高次方程
解二元高次方程在数学领域中,二元高次方程是由两个未知数构成的高次多项式方程。
解决二元高次方程的方法之一是使用代数方法和方程求解技巧。
本文将介绍一种常见的解二元高次方程的方法。
在解二元高次方程前,我们首先需要了解高次方程的一般形式。
一个二元高次方程可以表示为:Ax^m + By^n + C = 0其中,A、B和C是常数,x和y是未知数,m和n是非零实数。
解决二元高次方程的步骤如下:步骤一:将方程重写为一个未知数的多项式方程。
这可以通过消除其中一个未知数以单独表达另一个未知数来完成。
我们以y为例,将方程重写为:Ax^m + C' = -By^n其中C' = C/A。
步骤二:建立关于x的方程。
我们将通过代数操作来建立关于x的方程。
通过将y表示为x的函数来实现这一点。
具体做法是,我们令y = x^k,其中k是一个足够大的正整数。
Ax^m + C' = -B(x^k)^n简化后的方程为:Ax^m + C' = -Bx^(kn)步骤三:解决关于x的方程。
求解这个关于x的方程,可以使用已知的代数解法,如因式分解、配方法或牛顿法等。
步骤四:找到所有解。
通过将找到的x值带入步骤二的关系式y = x^k,我们可以找到对应的y值。
根据x和y的值,我们可以得出二元高次方程的所有解。
通过以上步骤,我们可以解决一个二元高次方程。
然而,要注意的是,由于高次方程的复杂性,解决二元高次方程可能需要更复杂的数学技巧和方法。
此外,方程的特殊性质也会影响解决方案的选择。
总结:解决二元高次方程的过程可以总结为以下步骤:1. 重写方程,将其转化为一个未知数的多项式方程;2. 建立关于其中一个未知数的方程,通过代数操作转化为一个关于单个未知数的方程;3. 解决关于单个未知数的方程;4. 找到所有解,通过将找到的解带入关系式来计算另一个未知数的值。
需要注意的是,由于二元高次方程的复杂性,不同的方程可能需要不同的解决方法。
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当Δ=0(d≠0)时,使用卡尔丹公式解题仍存在开立方(WhenΔ=0,Shengjin’s formula is not with radical sign, and efficiency higher for solving an equation)。与卡尔丹公式相比较,盛金公式的表达形式较简明,使用盛金公式解题较直观、效率较高;盛金判别法判别方程的解较直观。重根判别式A=b^2-3ac;B=bc-9ad;C=c^2-3bd是最简明的式子,由A、B、C构成的总判别式Δ=B^2-4AC也是最简明的式子(是非常美妙的式子),其形状与一元二次方程的根的判别式相同;盛金公式②中的式子(-B±(B^2-4AC)^(1/2))/2具有一元二次方程求根公式的形式,这些表达形式体现了数学的有序、对称、和谐与简洁美。
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)。
盛金定理4:当A=0时,若B≠0,则必定有Δ>0(此时,适用盛金公式②解题)。
1.卡尔丹公式
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,
2.盛金公式
三次方程应用广泛。用根号解一元三次方程,虽然有著名的卡尔丹公式,并有相应的判别法,但使用卡尔丹公式解题比较复杂,缺乏直观性。范盛金推导出一套直接用a、b、c、d表达的较简明形式的一元三次方程的一般式新求根公式,并建立了新判别法。
【盛金公式】
一元三次方程aX^3+bX^2+cX+d=0,(a,b,c,d∈R,且a≠0)。
④:当Δ=B^2-4AC<0时,方程有三个不相等的实根。
【盛金定理】
当b=0,c=0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b=0,c=0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9:当Δ<0时,盛金公式④一定不存在T≤-1或T≥1的值,即T出现的值必定是-1<T<1。
显然,当A≤0时,都有相应的盛金公式解题。
注意:盛金定理逆之不一定成立。如:当Δ>0时,不一定有A<0。
盛金定理表明:盛金公式始终保持有意义。任意实系数的一元三次方程都可以运用盛金公式直观求解。
其中ω=(-1+i3^(1/2))/2;
Y(1,2)=-(q/2)±((q/2)^2+(p/3)^3)^(1/2)。
一般式一元三次方程aX ^3+bX ^2+cX+d=0
令X=Y—b/(3a)代入上式,
可化为适合卡尔丹公式求解的特殊型三次方程Y^3+pY+q=0。
其中θ=arccosT,T= (2Ab-3aB)/(2A^(3/2)),(A>0,-1<T<1)
【盛金判别法】
①:当A=B=0时,方程有一个三重实根;
②:当Δ=B^2-4AC>0时,方程有一个实根和一对共轭虚根;
③:当Δ=B^2-4AC=0时,方程有三个实根,其中有一个两重根;
y是一元三次方程
8y^3—4cy^2—(8e—2bd)y—e(b^2—4c)—d^2=0
的任一实根。
7.三次方程解法
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。
所有根相加等于系数bn-1的相反数
所有根两两相乘再相加等于系数bn-2
所有根三三相乘再相加等于系数bn-3的相反数
依次类推,直到所有根相乘,等于(-1)^nb0
5.阿贝尔定理
对于5次及以上的一元高次方程没有通用的代数解法和求根公式(即通过各项系数经过有限次四则运算和乘方和开方运算无法求解),这称为阿贝尔定理。
令a=1,则
X^4+bX^3+cX^2+dX+e=0,
此方程是以下两个一元二次方程的解。
2X^2+(b+M)X+2(y+N/M)=0;
2X^2+(b—M)X+2(y—N/M)=0。
其中
M=√(8y+b^2—4c);N=by—d,(M≠0)。
盛金定理5:当A<0时,则必定有Δ>0(此时,适用盛金公式②解题)。
盛金定理6:当Δ=0时,若B=0,则必定有A=0(此时,适用盛金公式①解题)。
盛金定理7:当Δ=0时,若B≠0,盛金公式③一定不存在A≤0的值(此时,适用盛金公式③解题)。
盛金定理8:当Δ<0时,盛金公式④一定不存在A≤0的值。(此时,适用盛金公式④解题)。
重根判别式:
A=b^2-3ac;
B=bc-9ad;
C=c^2-3bd,
总判别式:
Δ=B^2-4AC。
当A=B=0时,盛金公式①:
X⑴=X⑵=X⑶=-b/(3a)=-c/b=-3d/c。
当Δ=B^2-4AC>0时,盛金公式②:
当Δ=B^2-4AC=0时,盛金公式③:
X⑴=-b/a+K;X⑵=X3=-K/2,
其中K=B/A,(A≠0)。
当Δ=B^2-4AC<0时,盛金公式④:
X⑴=(-b-2A^(1/2)cos(θ/3))/(3a);
X(2,3)=(-b+A^(1/2)(cos(θ/3)±3^(1/2)sin(θ/3)))/(3a);
所以高次方程一般形式又可写为
x^n+bnx^n-1+-------b1x+b0=0
3.高次方程解法思想
通过适当的方法,把高次方程化为次数较低的方程求解
4.高次方程根与系数的关系+bn-1x^n-1+-------b1x+b0=0,那么有
1.高次方程的定义
整式方程未知数次数最高项次数高于2次的方程,称为高次方程。
2.高次方程的一般形式 高次方程的一般形式为
anx^n+an-1x^n-1+-------+a1x+a0=0
等式两边同时除以最高项系数,得:
anx^n/an+an-1x^n-1/an+--------+a1x/an+a0/an=0
X⑴=(-b-Y⑴^(1/3)-Y⑵^(1/3))/(3a);
X(2,3)=(-2b+Y⑴^(1/3)+Y⑵^(1/3))/(6a)±i3^(1/2)(Y⑴^(1/3)-Y⑵^(1/3))/(6a);
其中Y(1,2)=Ab+3a(-B±(B^2-4AC)^(1/2))/2,i^2=-1。
换句话说,只有三次和四次的高次方程可解.下面介绍三次和四次方程的解法。
6.四次方程解法
卡尔丹公式诞生后,卡尔丹的学生费拉里便发明了一元四次方程的求根公式。
【费拉里公式】
一元四次方程
aX^4+bX^3+cX^2+dX+e=0,
(a,b,c,d,e∈R,且a≠0)。