韦达定理推广的证明

合集下载

韦达定理的推导过程

韦达定理的推导过程

韦达定理的推导过程韦达定理(Vieta's formula)是数学中一个重要的定理,它描述了多项式的根与系数之间的关系。

韦达定理由法国数学家弗朗索瓦·韦达(François Viète)于16世纪提出,并被广泛应用于代数学和数论等领域。

韦达定理的推导过程可以从一个简单的一元二次方程开始。

假设我们有一个一元二次方程ax^2+bx+c=0,其中a、b和c都是实数,且a不等于0。

我们想要求解这个方程的两个根x1和x2。

我们将方程展开:ax^2+bx+c=0然后,我们可以使用求根公式来求解方程的根。

根据求根公式,方程的两个根可以表示为:x1 = (-b + √(b^2-4ac))/(2a)x2 = (-b - √(b^2-4ac))/(2a)接下来,我们可以对这两个根进行一些变换,将它们表示为与系数a、b和c之间的关系。

我们可以先求解两个根的和:x1 + x2 = (-b + √(b^2-4ac))/(2a) + (-b - √(b^2-4ac))/(2a)= -b/a然后,我们再求解两个根的积:x1 * x2 = ((-b + √(b^2-4ac))/(2a)) * ((-b - √(b^2-4ac))/(2a))= (b^2 - (b^2-4ac))/(4a^2)= c/a通过上述推导,我们得到了韦达定理的表达式:x1 + x2 = -b/ax1 * x2 = c/a这就是韦达定理的推导过程。

通过这个定理,我们可以通过方程的系数来求解方程的根。

这对于解决各种实际问题以及在数学研究中都非常有用。

除了一元二次方程,韦达定理还可以推广到更高次的多项式方程。

对于一个n次多项式方程anx^n + an-1x^(n-1) + ... + a1x + a0 = 0,韦达定理可以表示为:x1 + x2 + ... + xn = -an-1/anx1 * x2 * ... * xn = (-1)^n * an-1/an这个推广的过程与一元二次方程的推导类似,只是系数的数量和计算的复杂度会增加。

韦达定理的推广及应用论文

韦达定理的推广及应用论文

韦达定理的推广及应用论文韦达定理,又称为魏尔斯特拉斯定理,在数学中是一个重要的定理之一。

它描述了若一个函数在一个闭区间上连续,在开区间上可导,则在这段区间上存在某个点,使得该点的导数等于该函数在这个区间内的平均变化率。

韦达定理的推广是数学研究中一个重要的课题,研究者们在推广韦达定理的过程中,不仅仅证明了更一般的定理,而且也发现了一些新的定理和应用。

下面将详细讨论几个比较重要的推广及应用:1. 高阶韦达定理:高阶韦达定理给出了函数的高阶导数与函数在闭区间上的平均变化率之间的关系。

具体地说,对于一个连续函数f(x),在闭区间[a,b]上存在一个点c,使得f^{(n)}(c)等于函数f(x)在[a,b]上的平均变化率。

高阶韦达定理的推广证明相对复杂,但有很多应用,特别是在数学分析和物理学中。

2. 广义韦达定理:广义韦达定理对原定理的条件进行了一定的放宽,并得到了一般函数的连续性及可导性的推广。

具体地说,广义韦达定理表明,如果函数f(x)在闭区间[a,b]上是Riemann可积的,并且在开区间(a,b)上可导,则存在某个点c,使得f^\prime(c)等于f(x)在[a,b]上的平均变化率。

广义韦达定理的应用非常广泛,尤其在微积分、积分学和实际问题的研究中。

3. 韦达替代法则:韦达定理的推广还涉及到微积分中的一类重要的积分替代法则,即韦达替代法则。

韦达替代法则是一种可以将积分问题转化为求导问题的方法。

具体地说,如果我们要求解某个定积分,韦达替代法则告诉我们,可以通过找到一个合适的函数g(x),使得该函数的导数g^\prime(x)等于被积函数f(x),然后用g(x)替代原函数f(x),从而将定积分转化为不定积分,从而更容易求解。

韦达定理的推广及应用在数学研究和应用中都起到了重要的作用。

通过推广韦达定理,使其适用于更一般的场景,并且发展出了许多新的定理和方法,为数学分析、微积分、实际问题的研究和解决提供了有力的工具。

n次韦达定理公式

n次韦达定理公式

n次韦达定理公式n次韦达定理是数学中的一个重要定理,它是韦达定理的推广。

韦达定理是指,对于一个n次多项式的根,可以通过对每个根取负并相乘,再除以最高次项的系数,得到一个n-1次多项式的系数之和。

而n次韦达定理则是将这个过程推广到n次多项式的系数之和。

n次韦达定理可以用一个公式来表示:假设有一个n次多项式P(x),它的根为x1,x2,…,xn。

那么可以用下面的公式来表示n次韦达定理:P(x) = (x-x1)(x-x2)…(x-xn) = xn + a1xn-1 + a2xn-2 + … + an-1x + an其中,a1,a2,…,an-1,an分别是P(x)的系数。

根据n次韦达定理,a1,a2,…,an-1,an可以通过根x1,x2,…,xn来表示。

我们来看一下n次韦达定理的原理。

假设我们有一个n次多项式P(x),它的根为x1,x2,…,xn。

那么根据因式定理,我们可以将P(x)表示为n个一次因式的乘积:P(x) = (x-x1)(x-x2)…(x-xn)接下来,我们将P(x)展开,得到一个n次多项式。

展开后,P(x)的最高次项系数为1,其他系数为各个根的和的相反数。

即:P(x) = xn + a1xn-1 + a2xn-2 + … + an-1x + an其中,a1,a2,…,an-1,an分别是P(x)的系数。

那么,根据n次韦达定理的定义,我们可以得到以下结论:a1 = -(x1 + x2 + … + xn)a2 = x1x2 + x1x3 + … + xn-1xna3 = -(x1x2x3 + x1x2x4 + … + xn-2xn-1xn)…an-1 = -(x1x2x3…xn-2xn-1)an = (-1)^n * (x1x2x3…xn)通过以上推导,我们可以得出结论:n次多项式的系数之和可以通过根来表示,同时也可以通过根的组合来计算。

接下来,我们来看一下n次韦达定理的应用。

n次韦达定理可以用于求解多项式的根,或者通过根来计算多项式的系数之和。

高次方程的韦达定理

高次方程的韦达定理

高次方程的韦达定理
【原创实用版】
目录
1.高次方程的韦达定理的概念和背景
2.韦达定理在高次方程中的推广
3.高次方程的韦达定理的实际应用
正文
一、高次方程的韦达定理的概念和背景
韦达定理,又称维达定理,是由法国数学家弗朗索瓦·韦达在 16 世纪提出的一个数学定理。

它主要应用于一元二次方程的求解,即在已知一元二次方程的两个根 x1 和 x2 的情况下,可以通过韦达定理求出这两个根的和与积分。

随着数学的发展,韦达定理逐渐被推广到高次方程中,并成为解决高次方程的重要工具之一。

二、韦达定理在高次方程中的推广
在高次方程中,韦达定理的推广形式如下:
对于一个 n 次方程 AiXi0,它的根记作 X1, X2,..., Xn,我们有Xi(-1)1A(n-1)/A(n) XiXj(-1)2A(n-2)/A(n)...Xi(-1)nA(0)/A(n)。

其中,求和和求积的符号分别表示求和和求积。

这个推广形式的韦达定理在高次方程的求解中具有重要意义,它可以帮助我们更快地求出高次方程的根。

三、高次方程的韦达定理的实际应用
高次方程的韦达定理在实际应用中有广泛的应用,尤其在物理、工程和计算机科学等领域。

例如,在求解弹簧振动的周期、计算电路的电流和电压等过程中,都需要用到韦达定理。

此外,韦达定理还可以用来判断高次方程的根是否为实数,以及根的重数等。

综上所述,高次方程的韦达定理是解决高次方程的重要工具,它在数学、物理等学科领域有着广泛的应用。

韦达定理全部公式

韦达定理全部公式

韦达定理全部公式韦达定理是数学中的一个重要定理,它描述了一个向量空间中的两个子空间的维度和它们的交集的维度之和等于它们的直和的维度。

这个定理可以用一些公式来表示和证明。

我们来定义一些基本的概念。

在一个向量空间中,子空间是指一个向量的集合,它满足加法和数乘运算的封闭性。

一个向量空间可以由多个子空间组成,而这些子空间的维度和交集的维度之和等于整个空间的维度。

现在,假设我们有一个向量空间V,它由两个子空间U和W组成。

我们可以用如下公式来表示韦达定理:dim(U) + dim(W) = dim(U ∩ W) + dim(U + W)其中,dim(A)表示子空间A的维度,U ∩ W表示U和W的交集,U + W表示U和W的直和。

这个公式的意义是,两个子空间的维度和等于它们的交集的维度和它们的直和的维度。

换句话说,如果我们知道了两个子空间的维度和它们的交集的维度,我们就可以推算出它们的直和的维度。

韦达定理可以用于解决一些向量空间的问题。

例如,我们可以利用韦达定理来证明两个子空间的直和的维度等于它们的维度之和。

也可以利用韦达定理来判断两个子空间是否为直和。

如果两个子空间的维度和等于它们的直和的维度,那么它们就是直和。

除了上述的基本公式外,韦达定理还有一些其他的形式和推论。

例如,我们可以将韦达定理推广到多个子空间的情况下。

假设我们有n个子空间U1、U2、...、Un,那么韦达定理可以表示为:dim(U1 + U2 + ... + Un) = dim(U1) + dim(U2) + ... + dim(Un) - dim(U1 ∩ U2) - dim(U1 ∩ U3) - ... - dim(Un-1 ∩ Un) + ... + (-1)^(n-1)dim(U1 ∩ U2 ∩ ... ∩ Un)这个公式描述了n个子空间的直和的维度和它们的维度之间的关系。

它通过加减相应的交集的维度来计算直和的维度。

韦达定理是一个重要的数学定理,它描述了向量空间中的子空间的维度和它们的交集的维度之和等于它们的直和的维度。

韦达定理的应用及推广

韦达定理的应用及推广

韦达定理的应用及推广 一、 韦达定理概述根据记载,在韦达那个年代,有一个角落们的比例是数学家提出了一个45次方程各国数学家挑战各国数学家挑战。

法国国王便将这个充满挑战的问题交给了韦达,韦达当即就得出了一个正根,再由他研究了一晚上时间就得出了23个正根(另外的22个负根被他舍了),消息传开,让当时整个数学界都为之震惊。

在他阶梯式发现方程的根似乎与某些系数有关联,因此他就对此进行了一系列的研究,在不久以后发现了伟大的韦达定理。

韦达定理:在一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)中,当∆≥b 2−4ac 时,则原方程的两根满足以下规律{x 1+x 2=−bax 1x 2=ca 韦达定理的逆定理:如果x 1,x 2满足{x 1+x 2=−ba x 1x 2=c a,那么x 1,x 2是一元二次方程ax 2+bx+c=0(a ≠0)的两个根 二、 韦达定理的证明 1.求根公式法:根据将ax 2+bx+c=0(a ≠0)配方得到的x 1,2=−b±√b 2−4ac2a可得x 1+x 2=−b +√b 2−4ac 2a +−b −√b 2−4ac 2a =−2b 2a =−bax 1×x 2=(−b +√b 2−4ac 2a ×−b −√b 2−4ac 2a )=b 2−(b 2−4ac)4a 2=4ac 4a 2=ca2. 同解方程法 : 若ax 2+bx+c=0(a ≠0)的两根为x 1,x 2,那么知道ax 2+bx+c=a(x −x 1)(x −x 2)左边=ax 2−ax ×x 1−ax ×x 2+ax 1x 2=ax 2−a(x 1+x 2)x +ax 1x 2 比较系数知:−a (x 1+x 2)=b ax 1x 2=c ⟹ x 1+ x 2=−ba ,x 1×x 2=c a与韦达定理有关的推论:|x 1−x 2|=√b 2−4ac |a|三、 韦达定理的应用1. 已知A 、B 为一元二次方程ax 2+bx+c=0的两根A ≠B (1)求A 2+B 2,A 3+B 3,1A2+1B 2,A −B(2)求以1A、1B 为根的方程和以(A 2+A +1)、(B 2+B +1)为根的方程解(1):由韦达定理知{A +B =−b aA ×B =c a∴A 2+B 2=(A +B)2−2AB =b 2a2−2c a=b 2−2ac a 2A 3+B 3=(A +B)3−3AB (A +B )=−b 3a 3+3bc a 2=−b 3+3abca 31A 2+1B 2=A 2+B 2A 2B 2=b 2−2ac a 2÷c 2a 2=b 2−2acc 2A −B =|√(A −B )2|=|√A 2+B 2−2AB|=|√b 2−2ac a 2−2ca|=√b 2−4ac a 2=√b 2−4ac|a |解(2):由韦达定理知{A +B =−ba A ×B =c a⟹ A 2+A +1+B 2+B +1=b 2−2ac a 2−ba+2=b 2−2ac−ab+2a 2a 2(A 2+A +1)(B 2+B +1)=c 2a 2+ac −bc a 2−b a +1+b 2−2ac a 2=a 2+b 2+c 2−ab −bc −caa 2∴此方程为a 2x 2−(b 2+2a 2−2ac −ab )x +(a 2+b 2+c 2−ab −bc −ca)=02. 证明恒等式:x 1n+1+x 2n+1=(x 1+x 2)(x 1n +x 2n )−x 1x 2(x 1n−1+x 2n−2) 证明:设x 1+x 2=A x 1x 2=B ,则x 1、x 2为方程x 2+Ax+B=0的两根∴{x 12=Ax 1−B x 22=Ax 2−B ⟹{x 1n+1=Ax 1n −Bx 1n−1x 2n+1=Ax 2n −Bx 2n−1⟹x 1n+1+x 2n+1=A (x 1n +x 1n)−B(x 1n−1+x 2n−1) ⟹x 1n+1+x 2n+1=(x 1+x 2)(x 1n +x 1n)− x 1x 2(x 1n−1+x 2n−1)3. 已知A 、B 是方程4ax 2−4ax +a +4=0的两个实数根○1适当选取实数a 的值,问能否使(A −2B)(B −2A)的值等于54 ○2求使A 2B2+B 2A 2的值为整数的整数a解○1:此必为一元二次方程,那么a ≠0 △=16a 2-16a(a+4)=-64a ≥0⟹a ≤0由韦达定理知{A +B =−1A ×B =a+44a 若(A −2B )(B −2A )= 54 ⟹ 9AB −2(A +B )2=54⟹9×a+44a−2=54⟹ 52a =36a +36⟹ a =9∵a ≤0又∵a =9>0∴无满足条件的a解○2 原式=(A+B )3−3AB (A+B )AB=1a+44a−3=4a a+4−3a+12a+4=1−16a+4所以a+4被16整除 所以a+4=±1、±2、±4、±8、±16且a ≤0所以满足条件的a=-3,-5,-2,-6,-8,-12,-204. 求证:不存在整数a 、b 、c 使得方程ax 2+bx +c =0与方程(a +1)x 2+(b +1)x +(c +1)=0都有两个整数根。

高中数学韦达定理公式

高中数学韦达定理公式

高中数学韦达定理公式高中数学韦达定理公式韦达定理是高中数学中常用的一个公式,它常常被用来解决一元二次方程的根的问题,在这里我们将详细介绍韦达定理及其应用。

一、韦达定理的概念韦达定理,又称韦达公式,是解决一元二次方程的根的公式。

它的全称为“韦达-斯特拉斯定理”,由意大利建筑师、数学家吉拉尔莫·韦达于1545年发现,后由奥地利数学家约瑟夫·斯特拉斯于1750年独立发现证明,因此得名韦达-斯特拉斯定理。

二、韦达定理的公式一元二次方程的一般式为ax²+bx+c=0,其中a≠0。

则韦达定理的公式为:x1 + x2 = (-b) / ax1 * x2 = c / a其中,x1、x2为方程的两个根。

三、韦达定理的推导韦达定理的推导可以用“完全平方公式”来证明。

对于一元二次方程ax²+bx+c=0,我们将其配方得到a(x+b/(2a))²=c-(b²/4a),即(x+b/(2a))² = (b²-4ac)/(4a²)再对两边取根号,有x+b/(2a) = (±√(b²-4ac))/(2a) (∵√a²=a或-a)解出x后再移项,有x1,2 = (-b±√(b²-4ac))/(2a)根据方程的求根公式算出来的x1和x2,应该满足韦达定理的条件。

即x1 + x2 =(-b) / a,x1 * x2 = c / a。

四、韦达定理的应用韦达定理常常被用来求解一元二次方程的根,有两种情况:1、对于已知的方程的系数a、b、c,利用韦达定理求得方程的根。

例:已知2x²-5x+3=0,求方程的根。

解:根据韦达定理,我们有x1 + x2 = (-b) / a = 5/2,x1 * x2 = c / a = 3/2。

需要求出x1和x2,再代入公式,有x1 = 1/2, x2 = 3因此方程的根为1/2和3。

韦达定理及其推广

韦达定理及其推广

扩展形式
研究韦达定理的扩展形式,将其应用于更广泛 的数学问题中。
应用实例
收集和整理韦达定理在不同领域的应用实例,展示其实际价值。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
韦达定理及其推广
目录
• 韦达定理的概述 • 韦达定理的证明 • 韦达定理的推广 • 韦达定理的应用实例 • 韦达定理的局限性 • 韦达定理的未来发展
01 韦达定理的概述
韦达定理的定义
韦达定理
对于一元二次方程 $ax^2 + bx + c = 0$,其根的和等于方程的一次项系数 除以二次项系数的负值,根的积等于 常数项除以二次项系数。
推广到复数域
韦达定理在复数域中的推广,主要是将实数 域中的根与系数的关系扩展到复数域。在复 数域中,根和系数的关系可以通过共轭复数 进行表述,并涉及到复数的模和幅角。
具体来说,如果一个n次多项式在复数域中的 根为α1, α2, ..., αn,那么这些根的共轭复数 和为0,即α1 + α2 + ... + αn = 0。此外, 根的乘积等于常数项除以首项系数,即α1 *
04 韦达定理的应用实例
在数学竞赛中的应用
代数方程的求解
函数性质分析
韦达定理在数学竞赛中常用于求解代数方程, 特别是二次方程和其变种。通过利用根与系 数的关系,可以快速找到方程的解。
利用韦达定理,可以分析函数的性质,如对 称性、单调性等。例如,通过分析二次函数 的根,可以判断函数的开口方向和顶点位置。
数学表达式
根的和 $x_1 + x_2 = -frac{b}{a}$,根 的积 $x_1 cdot x_2 = frac{c}{a}$。

关于韦达定理的证明方法

关于韦达定理的证明方法

说起韦达定理,其实就是一元二次方程中根与系数的关系,说到这,你可能会想,难道这也算是定理吗?不就是把两个根加起来一次,乘起来一次吗?要是我出生的比韦达早,那这个定理就要改名了。

其实不是这样的,这个定理可以推广到n次方程,根据代数基本定理,n次方程有n个根,那么你还会求出这n个根来相加,相乘吗,不说很高次的,就比如说一元三次方程,其求根公式是:
其中(i² = - 1),那么他的根与系数的关系是
给你笔你有本事算算啊,还能是一加一乘就算出来吗?
到了五次以上的方程就没有求根公式了你还怎么算,找规律吗?
我个人认为,书上给出的韦达定理的证明那根本不叫证明而是验证
会误导学生..
接下来我会写出5种韦达定理的别样证法,其中1种为几何方法的证明
那么,接下来是几何证法,说是几何但需要借助平面直角坐标系的帮助
那么,到这里就结束了。

然后,补充一种与上面相似的几何证法。

韦达定理公式的详细推导过程PPT模板

韦达定理公式的详细推导过程PPT模板

韦达定理公式的局限性和改进方法
韦达定理公式的推导过程 通过代数运算,将二次方程的系数和常数项代入公式,得到根的和与积。 韦达定理公式的局限性 只适用于二次方程,且需要手动计算根的和与积。 改进方法 利用计算机程序自动计算根的和与积,提高计算效率。 韦达定理公式的应用范围 除了求解二次方程外,还可以用于求解一次方程、线性方程组等。
韦达定理公式的 详细推导过程
Detailed derivation process of Veda's theorem formula
2023.11.07
目录
Content
01 韦达定理的基本原理 02 韦达定理公式的推导过程 03 韦达定理公式的理解和应用 04 韦达定理公式的相关拓展和延伸
01. 韦达定理的基本原理
04
培养严谨的科学态度
学习韦达定理公式的推导过程, 可以培养学生严谨的科学态度 和对待问题的认真态度。
韦达定理公式在实际问题中的 应用
韦达定理公式的推导过程严谨 根据数学史,韦达定理的推导过程经历了多次修正和完善,其严谨性得 到了广泛认可。例如,在19世纪,数学家欧拉就对韦达定理进行了改进, 使其更加精确和实用。 韦达定理公式在实际问题中的应用广泛 韦达定理不仅在数学领域有重要应用,而且在工程、物理、经济学等领 域也有广泛应用。例如,在电力系统中,韦达定理被用于分析电路的性 能;在经济学中,韦达定理被用于分析市场均衡等。
韦达定理的起源和历史
韦达定理的历史起源
• 韦达定理是16世纪法国数学家弗朗索瓦• 韦达发现的,其公式推导过程主要基于 代数方程的求解。
韦达定理的公式推导
• 韦达定理公式的推导过程中,利用了代 数运算法则和一元二次方程根与系数的 关系式。

韦达定理推广的证明

韦达定理推广的证明

证明:当Δ=b^2-4ac≥0时,方程ax^2+bx+c=0(a≠0)有两个实根,设为x1,x2.由求根公式x=(-b±√Δ)/2a,不妨取x1=(-b-√Δ)/2a,x2=(-b+√Δ)/2a,则:x1+x2=(-b-√Δ)/2a+(-b+√Δ)/2a=-2b/2a=-b/a,x1*x2=[(-b-√Δ)/2a][(-b+√Δ)/2a]=[(-b)^2-Δ]/4a^2=4ac/4a^2=c/ a.综上,x1+x2=-b/a,x1*x2=c/a.烽火TA000DA 2014-11-04若b^2-4ac=0 则方程有两个相等的实数根若b^2-4ac<0 则方程没有实数解韦达定理的推广韦达定理在更高次方程中也是可以使用的。

一般的,对一个一元n次方程∑AiX^i=0 它的根记作X1,X2 (X)我们有∑Xi=(-1)^1*A(n-1)/A(n)∑XiXj=(-1)^2*A(n-2)/A(n)…ΠXi=(-1)^n*A(0)/A(n)其中∑是求和,Π是求积。

如果一元二次方程在复数集中的根是,那么由代数基本定理可推得:任何一元n 次方程在复数集中必有根。

因此,该方程的左端可以在复数X围内分解成一次因式的乘积:其中是该方程的个根。

两端比较系数即得韦达定理。

法国数学家韦达最早发现代数方程的根与系数之间有这种关系,因此,人们把这个关系称为韦达定理。

历史是有趣的,韦达的16世纪就得出这个定理,证明这个定理要依靠代数基本定理,而代数基本定理却是在1799年才由高斯作出第一个实质性的论性。

(3)以x1,x2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是x2-(x1+x2)x+x1x2=0.3.二次三项式的因式分解(公式法)在分解二次三项式ax^2+bx+c的因式时,如果可用公式求出方程ax2+bx+c=0的两个根是X1,x2,那么ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2).另外这与射影定理是初中必须射影定理图掌握的.韦达定理推广的证明设x1,x2,……,xn是一元n次方程∑AiX^i=0的n个解。

韦达定理及其推广

韦达定理及其推广
有了上面二次方程和三次方程的韦达定理,我们可以 推广到 n 次方程的韦达定理:(当然也可以用上面的方法进行证明,在此不多赘述)
设一元 n 次方程 a0 x 则有:
n
a1xn1 an1x an 0 的根为 xi (i 1,2,, n)
a1 xi (1) a 0
a1 xi (1) a 0
1 2
a2 xi x j (1) a 0
谢谢
请多多指正
有了上述方法,我们就可以探究一元三次方程的韦达定理了。 (若用第一种方法需要求出根,而三次方程求根公式表示较复杂,故不采用该x3 是方程 ax3 bx2 cx d 0(a 0) 的根
a( x x1 )(x x2 )(3 ) x 2 a( x1 x2 x1 x3 x2 x3 ) x ax 1 x2 x3 0(a 0)
考虑到题目的特殊性,方程最高只有 7 次,再由有理根定理(或 韦达定理最后的求积式)可知方程的根必定是 an 的正约数,这对 题目的进一步优化铺平了道路。 先用有理根定理求出所有可能的方程的解,如果解的个数不到方 程的次数(根的个数定理),那么必定有重根,重根只需要用一 个数组存个数,然后枚举每一个个数,利用韦达定理前两个式子 进行检验即可。
所以 与原方程比较对应系数即可得到一元三次方程的韦达定理。
b x1 x2 x3 a c x1 x2 x1 x3 x2 x3 a d x1 x2 x3 a
先解方程,再检验韦达定理的正确性。
x 6 x 11x 6 0
3 2
韦达定理的推广:
韦达定理 及其推广
首先我们考虑一元二次方程
ax2 bx c 0(a 0) 的求根公式:

韦达定理推广

韦达定理推广

韦达定理推广
韦达定理是数学中一个重要的定理,它指出三角形中三边长度的平方之和等于三角形内切圆半径的平方与三条角平分线长度的乘积。

但事实上,这个定理还可以推广到四边形、五边形和更高维度的图形中。

具体来说,对于一个$n$边形,我们可以将其分为$n-2$个三角形,然后根据韦达定理依次计算每个三角形的三条边长度平方之和与内切圆半径平方两者之比,再将这些数值相乘即可得到$n$边形的总面积。

这个推广过程在许多实际应用中非常有用,例如在土木工程中测量不规则形状的土地面积时,就可以通过将其划分为多边形,并利用韦达定理推广来得到准确的面积计算结果。

总之,韦达定理的推广为数学和实际应用提供了更多的可能性和工具,让我们能更好地理解和应用这个重要的定理。

高等代数的笔记杂记——韦达定理和特征多项式和特征值

高等代数的笔记杂记——韦达定理和特征多项式和特征值

⾼等代数的笔记杂记——韦达定理和特征多项式和特征值
韦达定理的推⼴形式:
 特征多项式|λI-A|⼀定是关于λ的n次多项式,λ^n的系数⼀定是1,由韦达定理和迹函数的性质:tr(A)=tr(P^-1*diag*P)=tr(diag*P^-1*P)=tr(diag)=所有特征值(包括重复的)之和
则有λ^(n-1)的系数⼀定是-tr(A),常数项就是a0就是(-1)^n * |A| (常数项就是令λ为零,那么就有常数项)
相抵类也是说本质上同样都是⼀个从U到V的映射只不过在两个空间中基的选择不同⽽使得其对应的矩阵不⼀样。

对⾓化中最好的⽅式:若A~diag{……},则有T-1 A T = diag{},其中T就是⼀个由特征向量所构成的矩阵。

高阶方案韦达定理

高阶方案韦达定理

高阶方案韦达定理引言高阶方案韦达定理(Advanced Scheme Vieta’s Theorem)是一个用于解决多项式问题的定理。

它是韦达定理的一个推广,也被称为多项式的对称和与基本对称多项式之间的关系。

在本文中,我们将介绍高阶方案韦达定理及其应用。

韦达定理回顾在讨论高阶方案韦达定理之前,我们先回顾一下韦达定理。

在数学中,韦达定理是一个基本的关于多项式根与系数之间的关系定理。

它表明,对于一个 n 次多项式(如 Ax^n + Bx^(n-1) + … + Gx + H = 0),其 n 个根的和等于系数 B/A 的相反数,同时也等于多项式项之一迭代相加的和。

高阶方案韦达定理的描述高阶方案韦达定理给出了更多关于多项式根与系数之间的关系,尤其是多项式的对称和与基本对称多项式之间的关系。

它描述了如下关系:考虑一个 n 次多项式 f(x) = a_nx^n + a_(n-1)x^(n-1) + … + a_1x + a_0,其中 a_n,a_(n-1), …, a_1, a_0 是实数系数。

令 s_k 表示 f(x) 的根的 k 次对称和,即s_k = r_1^k + r_2^k + … + r_n^k,其中r_1, r_2, …, r_n 是 f(x) 的根。

那么,s_k 可以通过基本对称多项式 a_i 之间的关系来表达。

高阶方案韦达定理的证明高阶方案韦达定理的证明涉及到对多项式的系数进行递推的过程。

这里我们给出一个简要的证明概述:首先,我们可以通过Vieta’s formulas 得到 a_i 与根的关系。

然后,我们将 a_i与 s_k 之间进行关联,并利用数学归纳法证明 s_k 可以通过 a_i 表达。

具体的证明过程相对较为复杂,涉及到多项式代数、对称多项式和Vieta’s formulas 的运用。

在此我们不对证明进行详细展开,仅提供了一个简要的概述。

高阶方案韦达定理的应用高阶方案韦达定理在多项式问题的求解中有着广泛的应用。

高次方程的韦达定理

高次方程的韦达定理

高次方程的韦达定理1. 引言在数学中,高次方程是指其中最高次项的次数大于1的代数方程。

解决高次方程一直是数学研究的重要课题之一,而韦达定理则是解决高次方程的重要工具之一。

韦达定理,也称为韦达方程,是由法国数学家韦达(François Viète)于16世纪提出的。

本文将详细介绍高次方程的韦达定理,包括其定义、推导过程、应用以及相关例题分析等内容。

通过阅读本文,读者将能够全面了解和掌握韦达定理在解决高次方程中的应用。

2. 定义韦达定理:对于一个n 次方程a n x n +a n−1x n−1+⋯+a 1x +a 0=0其根为x 1,x 2,⋯,x n ,则有以下关系成立:{ x 1+x 2+⋯+x n =−a n−1a n x 1x 2+x 1x 3+⋯+x n−1x n =a n−2a n ⋯x 1x 2⋯x n =(−1)n a 0a n3. 推导过程为了推导韦达定理,我们先来观察一个二次方程的特例:ax 2+bx +c =0这个方程的根为x 1,x 2,则根据求根公式可得:x 1+x 2=−b ax 1x 2=c a我们可以将这个特例推广到n 次方程。

假设n 次方程的根为x 1,x 2,⋯,x n ,我们可以将该方程表示为以下形式:(x −x 1)(x −x 2)⋯(x −x n )=0展开上述等式后,可以得到一个n 次方程。

通过展开和比较系数,我们可以得到韦达定理中的各个关系。

具体地,我们将(x −x i )展开后得到多项式p i (x )。

则有:p i (x )=(x −x i )=x n−1+a i,n−2x n−2+a i,n−3x n−3+⋯+a i,0其中a i,j 表示p i (x )中x j 的系数。

因此,我们可以得到以下关系:{p 1(x )+p 2(x )+⋯+p n (x )=0p 1(x )p 2(x )+p 1(x )p 3(x )+⋯+p n−1(x )p n (x )=0⋯p 1(x )p 2(x )⋯p n (x )=0通过将p i (x )展开,我们可以得到韦达定理中的具体表达式。

y的韦达定理

y的韦达定理

y的韦达定理以y的韦达定理为标题,我将介绍一种数学定理,该定理是韦达定理的扩展形式,用于解决二次方程的根的问题。

韦达定理是一种基本的代数技巧,它被广泛应用于数学和物理领域。

韦达定理是指对于一个二次方程 ax^2 + bx + c = 0,其中a、b、c为实数且a不等于0,其解可以通过以下公式得到:x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / 2a这个公式给出了二次方程的两个根,其中±表示两个不同的解。

韦达定理的重要性在于它提供了一种快速计算二次方程根的方法,尤其是当求根问题无法直接通过因式分解或配方法解决时。

然而,在某些情况下,我们可能会遇到一些特殊的二次方程,其中系数不是实数,而是复数。

这时,我们需要使用y的韦达定理来解决这类问题。

y的韦达定理是对韦达定理的推广,适用于复数域上的二次方程。

设复数y满足方程 ay^2 + by + c = 0,其中a、b、c为复数且a 不等于0。

根据y的韦达定理,我们可以得到以下公式:y = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / 2a这个公式与韦达定理非常相似,唯一的区别在于根的类型是复数。

同样地,±表示两个不同的解。

通过这个公式,我们可以求解复数域上的二次方程,并得到其根的值。

需要注意的是,复数的平方根也是一个复数。

在计算过程中,我们需要使用复数的代数运算规则,特别是复数的乘法和开方运算。

这样才能正确地计算出二次方程的根。

y的韦达定理在数学和工程领域中具有重要的应用。

例如,在电路分析中,我们经常遇到含有复数元件的方程,通过应用y的韦达定理,我们可以求解这些方程并得到电路的响应。

在量子力学中,y 的韦达定理也被广泛应用于求解薛定谔方程,从而得到粒子的能级和波函数。

总结一下,y的韦达定理是韦达定理在复数域上的推广。

它是解决二次方程根的一种有效方法,尤其适用于复数域上的问题。

通过应用y的韦达定理,我们可以解决各种含有复数根的二次方程,从而在数学和工程领域中得到广泛应用。

韦达定理推广的证明_3

韦达定理推广的证明_3

3.4对称多项式代数学基本定理,即实系数n (n ≥)次多项式至少有一个复数根,是代数学上的一个重要成果.它是在18世纪由高斯首先证明的,由于该定理的重要性,以后又陆续出现许多不同的证明方法,但无论怎样的证明都必须依靠实数与复数的连续性质.在我们给出该定理的代数证明前,先给出一些预备知识.定义 3.13 域F 上的n 元多项式n n x ,x x x x x f ,),,(2121称为的多项式.对n x ,x x ,21的任意排列in i i x ,x x ,21,均有),(),,(2121in i i n x ,x x f x x x f =例如 232221321321),,(x x x x x x x x x f +++++=就是对称多项式.如果域F 上的n 次多项式0111)(a x a x a x a x f n n n n +++=--有n 个根:)(,,,21x f n 则ααα 分解为)())(()(21n n x x x a x f ααα---=将上式展开,再与原多项式011a x a x a n n n n +++-- 比较两边的系数,可得nn n a a 121--=++ααα nn n n a a 213121--=++αααααα n n n n n a a 312421321----=++ααααααααα nn n a a 021)1(-=ααα 上面n 个等式,实际上是一元二次方程中韦达定理的推广.我们把下面的多项式)()(31242132132131212211项共项共n n n n n n n nC x x x x x x x x x C x x x x x x x x x ---++=++=++= σσσn n x x x 21=σ称为n x x x ,,21的初等对称多项式.一元多项式可按升幂或降幂排列去写,即可写为011)(a x a x a x f n n n n +++=--或者 n n x a x a a x f ++=10)(.但是n 元多项式各项可以次数相同,但却不是同类项.一般地,n 元多次式可按字典排列法书写.例如比较两项,21212121n n i n i i k n k k ax x bx ax x ax 和若 )(,,12211t t t i k k i k i k >==-则前项项在n n in i i k n k k ax x bx ax x ax 21212121.如多元项式2212123222132132),,(x x x x x x x x x x f ++++= 按字典排列法:2322212122132132·),,(x x x x x x x x x x f ++++=按字典排列的多元多项式的第一项称为多项式的首项.显然两个多元多项式乘积的首项等于两个多元多项式首项的乘积(读者可以自行证明). 定理 3.13 任意n 元对称多项式),,,(21n x x x f 都表示成初等对称多项式的多项式,即),,,(21n x x x f =),,,(21n g σσσ其中n x x x +++= 211σn n x x x x 1211-+= σn n x x x 21=σ该定理可见于几乎所有高等代数教材中,我们这里再给出简洁证明.证明 设),,,(21n x x x f 的首项为n kn k k x x ax 2121则必有 n k k k ≥≥ 21.否则,若,1+<i i k k 由于f 是对称多项式,所以f 必含有项n i i kn k i k i k k x x x x ax 121121++ n ki k i k k x x x x ax i i 121121++ 与它是f 的首项矛盾.我们令n n n k n k k n k k k k a σσσσϕ-----=132211211 易知1ϕ的首项与f 的首项相等,1ϕ当然是n x x x ,,21的对称多项式,所以),,,(21n x x x f -1ϕ=),,,(211n x x x ff 1也是对称多项式,f 1的首项低于f 的首项.若f 1的首项为121,21f x x bx n l n l l 对 重复上面的方法,令n n n l n l l n l l l l b σσσσϕ-----=132211212 221f f =-ϕ这里,f 2是对称多项式,它的首项低于f 1.上述过程继续下去,得一系列多项式:s s s f f f f f f f ϕϕϕ-=-=-=-121211,,,,这些f i 的首项一个比一个低,而此过程不可能无限做下去.即,必存在一个s ,使得f s =0, 所以 s f ϕϕϕ+++= 21这里,所有n i ,,,σσσϕ 21是的多项式,所以f 是n ,,,σσσ 21的多项式. 定理3.14 若实系数n 次多项式01a x a x a n n ++有n 个根,它们分别为n n αααααα ,,,,,2121那么的任意对称多项式),,(21n f ααα 都是系数011,,,,a a a a n n -的多项式,特别是当),,(21n f ααα 是实系数对称多项式时,则),,(21n f ααα 也为实数.证明 由定理3.13存在一个实系数多项式g ,使得),,(21n f ααα =),,(21n g σσσ其中 nn n a a 1211-=+++=ααασn n n n a a 2131212--=+++=αααααασ nn n a a 0)1(-=σ 所以),,(21n g σσσ 是n n a a 1-,n n a a 2-,…,n a a 0的多项式.所以),,(21n f ααα 为实数.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

韦达定理推广的证明
证明:
当Δ=b^2-4ac≥0时,方程
ax^2+bx+c=0(a≠0)
有两个实根,设为x1,x2.
由求根公式x=(-b±√Δ)/2a,不妨取
x1=(-b-√Δ)/2a,x2=(-b+√Δ)/2a,
则:x1+x2
=(-b-√Δ)/2a+(-b+√Δ)/2a
=-2b/2a
=-b/a,
x1*x2=[(-b-√Δ)/2a][(-b+√Δ)/2a]
=[(-b)^2-Δ]/4a^2
=4ac/4a^2
=c/a.
综上,x1+x2=-b/a,x1*x2=c/a.
烽火TA000DA 2014-11-04
若b^2-4ac=0 则方程有两个相等的实数根
若b^2-4ac<0 则方程没有实数解
韦达定理的推广
韦达定理在更高次方程中也是可以使用的。

一般的,对一个一元n次方程∑AiX^i=0 它的根记作X1,X2 (X)
我们有
∑Xi=(-1)^1*A(n-1)/A(n)
∑XiXj=(-1)^2*A(n-2)/A(n)

ΠXi=(-1)^n*A(0)/A(n)
其中∑是求和,Π是求积。

如果一元二次方程
在复数集中的根是,那么
由代数基本定理可推得:任何一元n 次方程
在复数集中必有根。

因此,该方程的左端可以在复数范围内分解成一次因式的乘积:其中是该方程的个根。

两端比较系数即得韦达定理。

法国数学家韦达最早发现代数方程的根与系数之间有这种关系,因此,人们把这个关系称为韦达定理。

历史是有趣的,韦达的16世纪就得出这个定理,证明这个定理要依靠代
数基本定理,而代数基本定理却是在1799年才由高斯作出第一个实质性的论性。

(3)以x1,x2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是
x2-(x1+x2)x+x1x2=0.
3.二次三项式的因式分解(公式法)
在分解二次三项式ax^2+bx+c的因式时,如果可用公式求出方程ax2+bx+c=0的两个
根是X1,x2,那么ax2+bx+c=a(x-x1)(x-x2).另外这与射影定理是初中必须
射影定理图
掌握的.
韦达定理推广的证明
设x1,x2,……,xn是一元n次方程∑AiX^i=0的n个解。

则有:An(x-x1)(x-x2)……(x-xn)=0
所以:An(x-x1)(x-x2)……(x-xn)=∑AiX^i (在打开(x-x1)(x-x2)……(x-xn)时最好用乘法原理)
通过系数对比可得:
A(n-1)=-An(∑xi)
A(n-2)=An(∑xixj)

A0==(-1)^n*An*ΠXi
所以:∑Xi=(-1)^1*A(n-1)/A(n)
∑XiXj=(-1)^2*A(n-2)/A(n)

ΠXi=(-1)^n*A(0)/A(n)
其中∑是求和,Π是求积。

有关韦达定理的经典例题
例1 已知p+q=198,求方程x2+px+q=0的整数根.
(’94祖冲之杯数学邀请赛试题)
解:设方程的两整数根为x1、x2,不妨设x1≤x2.由韦达定理,得
x1+x2=-p,x1x2=q.
于是x1x2-(x1+x2)=p+q=198,
即x1x2-x1-x2+1=199.
∴(x1-1)(x2-1)=199.
注意到x1-1、x2-1均为整数,
解得x1=2,x2=200;x1=-198,x2=0.
例2 已知关于x的方程x2-(12-m)x+m-1=0的两个根都是正整数,求m的值.解:设方程的两个正整数根为x1、x2,且不妨设x1≤x2.由韦达定理得
x1+x2=12-m,x1x2=m-1.
于是x1x2+x1+x2=11,
即(x1+1)(x2+1)=12.
∵x1、x2为正整数,
解得x1=1,x2=5;x1=2,x2=3.
故有m=6或7.
例3 求实数k,使得方程kx2+(k+1)x +(k-1)=0的根都是整数.
解:若k=0,得x=1,即k=0符合要求.
若k≠0,设二次方程的两个整数根为x1、x2,由韦达定理得
∴x1x2-x1-x2=2,
(x1-1)(x2-1)=3.
因为x1-1、x2-1均为整数,所以
例4 已知二次函数y=-x2+px+q的图像与x轴交于(α,0)、(β,0)两点,且α>1>β,求证:p+q>1.
(’97四川省初中数学竞赛试题)
证明:由题意,可知方程-x2+px+q=0的两根为α、β.由韦达定理得
α+β=p,αβ=-q.
于是p+q=α+β-αβ,
=-(αβ-α-β+1)+1
=-(α-1)(β-1)+1>1(因α>1>β).映射定理
正玄定理与余弦定理。

相关文档
最新文档