文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 一元高次方程的漫漫求解路

一元高次方程的漫漫求解路

一元高次方程的漫漫求解路
一元高次方程的漫漫求解路

一元高次方程的漫漫求解路

上篇 一元高次方程也有求解公式吗

王芳贵

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x =。 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 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()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。众所周知,方程①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②的求根公式是指,②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(Candano )及其助手才先后给出了三次和四次方程的根式解。这里我们向读者介绍卡当关于三次方程解的公式,从中可看出他所作的极富技巧的变换。另一方面,这个与二次方程仅仅相差一次方的三次方程,是中学时代爱好数学的青少年向往着解决的问题,看看前人是如何解决的,自己又能得到什么启示?

不失一般性,可以设三次方程中3x 的系数为1,则三次方程为 320x ax bx c +++= ③ 其中,,a b c 是任意复数。若令3

a x y =-,则三次方程简化为 30y py q ++= ④ 其中33a p

b =-,3

2327

ab a q c =-+, 设123,,y y y 表示简化方程④的根,则据根与方程系数的关系,得1230y y y ++=。

若令3242712u p q v ?=--??=-??,2112322123z y v y vy z y vy v y ?=++??=++??。

对于适当确定的立方根,卡当公式是1z =

2z = 求解线性方程组12321231212320y y y y v y vy z y vy v y z ++=??++=??++=?,得到11221212123121()

31()31()3y z z y v z v z y v z v z ----?=+???=+???=+??

于是,原三次方程的三个根为1y =

2y ω=,3y ω=。

其中23427q p ?=+,122

ω=-+(i =是虚数单位)。 对于四次方程求根,就更加复杂了。但数学家们还是找到了一个解四次方程的办法。与三次情形类似,用一个平移,消去方程3

x 的这一项,于是可假定四次方程为

420x ax bx c +++= ⑤

然后构造方程的预解式224()(4)0b u a u c ---= ⑥

这是u 的三次方程。通过这个三次方程解出u ,把得到的u 代入,可以把原方程化为两个二次方程来求根。因而可以说,对于次数不超过4的方程,都可以找到根的计算公式,使得方程的每个根可以用方程的系数经过加减乘除和开方运算表示出来。做这件事就叫做根式求解。

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(Ruffini )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,50x a -=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(Galois )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()0f 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(Burnside )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(Feit)与汤卜松(Thompson )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5n ≥时,n 个文字的对称群就是不可解群。

对5n ≥,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5n ≥,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。4n ≤,根式可解,5n ≥一般就不可解了,真是“一步之遥,天壤之别”。

下篇 怎样得到高次方程的近似根

盛松柏

伽罗华找到了一个一元高次方程能否根式求解的判别方法,但是他还是没有给出高次程的具体求解方法。那么,如何求得高次方程的根呢?

在一般情况下,求出精确根是很困难的,而且科学研究、工程技术季实际应用中,也没有必要求出精确根,只要求出根的近似值。那么,又如何求得高次方程的根的近似值呢?

设*x 是()f x 的一个精确根,即*()0f x =,假设问题所要求的精确度为ε,也就是 满足*

x x ε-<的x ,或满足*

*x x x ε-<的x ,称为*x 的一个近似根。 下面我们介绍一下求近似根的几个常用方法:

方法一:牛顿切线法

取一个初始值0x x =,然后使用下述迭代公式 1'()()

k k k k f x x x f x +=-,0,1,2,,k =???

其中'()f x 是()f x 的一阶导数。

牛顿切线法有明显的几何意义,如右图,

因为()f x 的根*x 满足*()0f x =,在直角

坐标平面中,点*(,0)x 恰是()y f x =

的曲线与O x 轴的交点,于是每次迭代所得

的点k x 正好是曲线上点(,())k k x f x 的横坐

标。牛顿切线法其实就是过曲线上的一列

点所作曲线的切线与O x 轴的交点。

方法二:牛顿割线法 在方法一中,只要给定一个初始点0x 。而方法二中,我们给定两个初始点01,x x 。然后 在每次迭代时,把1,k k x x -作为下一次迭代的始值。

111(),1,2,3,()()

k k k k k k k x x x x f x k f x f x -+--=-=???- 这类方法都是从已知的点通过相同的计算公式,求得下一个新点。数学上称为迭代法。迭代法很适合于计算。只要初始值选取得好,以上两种方法产生的无穷数列。

01{,,,,}n x x x ??????

均能收敛于()f x 的根*x 。

方法三:二分法

先将[,]a b 分成N 等份,得到N 个等长的小区间,显然每个小区间的长度b a h N -=。记第一个小区间为11[,]a b ,其中1a a =,1b a h =+,第i 个小区间为[,]i i a b ,则i a = (1)a i h +-,1i i b a ih a +=+=,1,2,,.i N =???

若对其中某些i ,有()()0i i f a f b ?<,则在(,)i i a b 中必有()f x 的一个根。然后对这些 (,)i i a b 再分别用二分法,便能求出()f x 的一个近似根。

二分法很简便,是工程师们喜欢的一种求全部相异近似单实根的方法。问题在于如何合适地确定N ,因为N 太大,则工作量也会太大,而N 太小时,会出现某个小区间内包含多个根,从而二分法会将这个小区间的根漏掉。

方法四:劈因子法

先用求单实根的方法,求出()f x 的一个根1x ,利用因式分解有11()()()f x x x f x =-,

其中1()f x 是(1n -)次多项式。然后求1()f x 的一个根2x ,依次计算下去就有可能求出 ()f x 的所有实根。这里所说的有可能求出()f x 的所有实根,而不是一定,是因为在一般情况下,我们只能求得12,x x 等的近似值,所以有可能会影响到后面所得根的精确性。 方法五:林士谔—赵访熊法

林士谔与赵访熊是我国两位著名的数学家,在计算数学方面都有卓越的贡献。林士谔—赵访熊法是求()f x 的复数根的一种好方法。

我们知道,二次多项式2

0,0,ax bx c a ++=≠的根由x =给出,林士谔—赵访熊法就是求()f x 的二次因式2()u x x px q =++的方法。该方法建立了一套求p 和q 的迭代方法,且可以避免复数运算。一旦求得p 和q 之后,就得到了()f x 的两个根,且当240p q -<时,可得到()f x 的一对共轭复根,然后再利用

21()()()f x x px q f x =++,

其中1()f x 是(2n -)次多项式,继续用同样的方法求1()f x 的实根或复根。该法也是一种劈因子法。

求高次方程的根的近似值,除了以上几种方法外,还有施斗姆(Stome )法等,这里不再详说。这些方法各有优点,又不是万能的。另外,牛顿法和二分法可以用来求超越方程的根,牛顿法及其改进可以用来求非线性方程组的根。

(柯正摘自《数形思辩》,江苏科学技术出版社,2000年9月)

一元三次方程求根公式的解法

一元三次方程求根公式的解法 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。 一元三次方程的求解公式的解法只能用归纳思维得到,即根据一元一次方程、一元二次方程及特殊的高次方程的求根公式的形式归纳出一元三次方程的求根公式的形式。归纳出来的形如 x^3+px+q=0的一元三次方程的求根公式的形式应该为x=A^(1/3)+B^(1/3)型,即为两个开立方之和。归纳出了一元三次方程求根公式的形式,下一步的工作就是求出开立方里面的内容,也就是用p和q表示A和B。方法如下: (1)将x=A^(1/3)+B^(1/3)两边同时立方可以得到 (2)x^3=(A+B)+3(AB)^(1/3)(A^(1/3)+B^(1/3)) (3)由于x=A^(1/3)+B^(1/3),所以(2)可化为 x^3=(A+B)+3(AB)^(1/3)x,移项可得 (4)x^3-3(AB)^(1/3)x-(A+B)=0,和一元三次方程和特殊型x^3+px+q=0作比较,可知 (5)-3(AB)^(1/3)=p,-(A+B)=q,化简得 (6)A+B=-q,AB=-(p/3)^3 (7)这样其实就将一元三次方程的求根公式化为了一元二次方程的求根公式问题,因为A 和B可以看作是一元二次方程的两个根,而(6)则是关于形如ay^2+by+c=0的一元二次方程两个根的韦达定理,即 (8)y1+y2=-(b/a),y1*y2=c/a (9)对比(6)和(8),可令A=y1,B=y2,q=b/a,-(p/3)^3=c/a (10)由于型为ay^2+by+c=0的一元二次方程求根公式为 y1=-(b+(b^2-4ac)^(1/2))/(2a) y2=-(b-(b^2-4ac)^(1/2))/(2a) 可化为 (11)y1=-(b/2a)-((b/2a)^2-(c/a))^(1/2) y2=-(b/2a)+((b/2a)^2-(c/a))^(1/2) 将(9)中的A=y1,B=y2,q=b/a,-(p/3)^3=c/a代入(11)可得 (12)A=-(q/2)-((q/2)^2+(p/3)^3)^(1/2) B=-(q/2)+((q/2)^2+(p/3)^3)^(1/2) (13)将A,B代入x=A^(1/3)+B^(1/3)得 (14)x=(-(q/2)-((q/2)^2+(p/3)^3)^(1/2))^(1/3)+(-(q/2)+((q/2)^2+(p/3)^3)^(1/2))^(1/3) 一、(14)只是一元三方程的一个实根解,按韦达定理一元三次方程应该有三个根,不过按韦达定理一元三次方程只要求出了其中一个根,另两个根就容易求出了。由于计算太复杂及这个问题历史上已经解决,我不愿花过多的力气在上面,我做这项工作只是想考验自己的智力,所以只要关键的问题解决了另两个根我就没有花力气去求解。 二、我也曾用类似的方法去求解过一元四次方程的解,具体就是假设一元四次方程的根的形式为x=A^(1/4)+B^(1/4)+C^(1/4),有一次我好象解出过,不过后来多次求解好象说明这种方法求解一元四次方程解不出。不过我认为如果能进一步归纳出A、B、C的形式,应该能求出一元四次方程的求根公式的。由于计算实在太复杂及这个问题古人已经解决了,我后来一直没能完成这项工作。 三、通过求解一元三次方程的求根公式,我获得了一个经验,用演绎法(就是直接推

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。 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 Q(P、Q 是因式P x-Q,即方程a n x n+a n-1x n-1+ +a1x+a0=0有有理数根 P 互质整数),那么,P一定是首项系数a n 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。 “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

高次方程求根公式的故事

高次方程求根公式的故事 1545年意大利学者卡丹将一元三次方程ax3 +bx2+cx+d=0的求根公式公开发表,后来人们就把它叫做“卡丹公式(也有人译作“卡尔丹公式”)。事实上,发现公式的人并不是卡丹本人,而是塔尔塔利亚。 塔尔塔利亚是意大利人,出生于1500年。他12岁那年,被入侵的法国兵砍伤了头部和舌头,从此说话结结巴巴,人们就给他一个绰号“塔尔塔利亚”(在意大利语中,这是口吃的意思),真名反倒少有人叫了。他自学成才,成了数学家,宣布自己找到了三次方程的的解法。有人听了不服气,来找他较量,每人各出30道题,由对方去解。结果,塔尔塔利亚30道三次方程的解全做了出来,对方却一道题也没做出来。塔尔塔利亚大获全胜。 后来,意大利医生兼数学家卡丹请求塔尔塔利亚把解方程的方法告诉他,但遭到了拒绝。尽管卡丹千方百计地想探听塔尔塔利亚的秘密,但是在很长时间中塔尔塔利亚都守口如瓶。可是后来,由于卡丹一再恳切要求,而且说要推荐他去当西班牙炮兵顾问,还发誓对此保守秘密,于是塔尔塔利亚在1539年把他的发现写成了一首语句晦涩的诗告诉了卡丹,但是并没有给出详细的证明。 六年后,卡丹不顾原来的信约,在他的著作中将经过改进的三次方程的解法公开发表。他在书中写道:“这一解法来自于一位最值得尊敬的朋友——布里西亚的塔尔塔利亚。塔尔塔利亚在我的恳求之下把这一方法告诉了我,但是他没有给出证明。我找到了几种证法。证法很难,我把它叙述如下。”从此,人们就把一元三次方程的求根公式称为“卡丹公式”,而塔尔塔利亚的名字反而被湮没了,正如他的真名在口吃以后被埋没了一样。 卡丹没有遵守誓言,因而受到塔尔塔利亚及许多文献资料的指责。但是卡丹在公布这一解法时并没有把发现这一方法的功劳归于自己,而是如实地说明了这是塔尔塔利亚的发现,所以算不上剽窃;而且证明过程是卡丹自己给出的,说明卡丹也做了工作。卡丹用自己的工作对塔尔塔利亚泄露给他的秘密加以补充,违背誓言,把秘密公之于世,加速了一元三次方程求根公式的普及和人类探索一元n次方程根式解法的进程。 一元三次方程应有三个根。塔尔塔利亚公式给出的只是一个实根。又过了大

一元高次方程的求解

一元高次方程 一元三次方程求解 320x ax bx c +++= 其中,,a b c 是任意复数 ② 若令3 a x y =- ,则三次方程简化为 3 0y py q ++= ③ 其中33a p b =-,3 2327 ab a q c =-+ , 设123,,y y y 表示简化方程③的根,则据根与方程系数的关系,得1230y y y ++=。 若令3242712u p q v ?=--? ?=-??,2 11232 2123 z y v y vy z y vy v y ?=++??=++??。 对于适当确定的立方根,卡当公式是1z = 2z = 求解线性方程组123212312 12320y y y y v y vy z y vy v y z ++=??++=??++=?,得到11221 21212 3121() 31()31()3y z z y v z v z y v z v z ----?=+?? ?=+???=+?? , 于是,原三次方程的三个根为1y = 2y ω= ,3y ω= 其中23 427 q p ?=+ ,12ω=- (i =。 C 、一元四次方程求解 3. x 4 +bx 3+cx 2+dx+e =0. 设方程为x 4 +bx 3 +cx 2 +dx+e =0. (4)

移项,得x 4+bx 3=-cx 2-dx -e , 右边为x 的二次三项式,若判别式为0,则可配成x 的完全平方. 解这个三次方程,设它的一个根为y 0,代入(5),由于两边都是x 的完全平方形式,取平方根,即得 解这两个关于x 的二次方程,便可得到(4)的四个根.显然,若把(6)的其他根代入(5),会得出不同的方程,但结果是一样的. 高中阶段对于三次四次方程的求解很少涉及,我们遇到的一般是比较有规律的高次方程。当高次不等式 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 1 01100,0,n n n n a x a x a x a a --++???++=≠ 而1 011()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

一元四次方程的解法

一元三次方程的一般形式是 x3+sx2+tx+u=0 如果作一个横坐标平移y=x+s/3,那么我们就可以把方程的二次项消 去。所以我们只要考虑形如 x3=px+q 的三次方程。 假设方程的解x可以写成x=a-b的形式,这里a和b是待定的参数。 代入方程,我们就有 a3-3a2b+3ab2-b3=p(a-b)+q 整理得到 a3-b3 =(a-b)(p+3ab)+q 由二次方程理论可知,一定可以适当选取a和b,使得在x=a-b的同时, 3ab+p=0。这样上式就成为 a3-b3=q 两边各乘以27a3,就得到 27a6-27a3b3=27qa3 由p=-3ab可知 27a6 + p3 = 27qa3 这是一个关于a3的二次方程,所以可以解得a。进而可解出b和根x。 费拉里发现的一元四次方程的解法和三次方程中的做法一样,可以用一个坐标平移来消去四次方程一般形式中的三次项。所以只要考虑下面形式的一元四次方程:x4=px2+qx+r 关键在于要利用参数把等式的两边配成完全平方形式。考虑一个参数 a,我们有(x2+a)2 = (p+2a)x2+qx+r+a2 等式右边是完全平方式当且仅当它的判别式为0,即 q2 = 4(p+2a)(r+a2) 这是一个关于a的三次方程,利用上面一元三次方程的解法,我们可以 解出参数a。这样原方程两边都是完全平方式,开方后就是一个关于x 的一元二次方程,于是就可以解出原方程的根x。最后,对于5次及以上的一元高次方程没有通用的代数 解法(即通过各项系数经过有限次四则运算和乘方和开 方运算),这称为阿贝耳定理 一元四次求根公式 对于一般一元四次方程: ax4+bx3+cx2+dx+e=0 设方程的四根分别为: x1=(-b+A+B+K)/(4a) x2=(-b-A+B-K)/(4a) x3=(-b+A-B-K)/(4a) x4=(-b-A-B+K)/(4a) (A,B,K三个字母足以表示任意三个复数,根据韦达定理: 方程四根之和为-b/a,所以当x1,x2,x3的代数式为原 方程的三根时,那么x4形式的代数式必是方程的第四个 根。) 将这四个代数式代入到韦达定理中可整理得: x1+ x2+ x3+ x4= -b/a x1x2 +x1x3+ x1x4+ x 2 x3 + x2x4+ x3 x4=(1/8a2)(3b2-A2-B2-K2)=c/a x1x2x3 +x1x2x4+ x1 x3 x4+ x2 x3 x4= (1/16a3)(-b3+bA2+bB2+Bk2+2ABK)= -d/a x1x2 x3 x4=(1/256a4)(b4+ A4+B4+K4-2b2A2-2b2B2-2b2K2-2A2B2-2A2K2-2B2K2-8bA BK)=e/a 整理后为: A2+B2+K2=3b2-8ac———————————————— 记为p A2B2+A2K2+B2K2=3b4+16a2c2-16ab2c+16a2bd-64a3e— —记为q A2B2K2=(b3-4abc+8a2d)2————————————— —记为r 由此可知:A2,B2,K2是关于一元三次方程 y3-py2+qy-r=0的三根 从而可解得±y11/2,±y21/2,±y31/2是A,B,K的解。 若y11/2, y21/2, y31/2是A,B,K的一组解(A,B,K 具有轮换性,所以在代入时无须按照顺序) 那么另外三组为 ( y11/2,- y21/2,- y31/2 (- y11/2, y21/2, -y31/2 (-y11/2,- y21/2, y31/2 从而将以上任意一组解代入到所设代数式中,均可解得 原四次方程的四根。 由这种方法来解一元四次方程,只需求界一个一元三次 方程即可,而费拉里的公式则需先解一个三次方程,再 转化成两个复杂的一元二次方程,并且若要以其系数来 表示它的求根公式的话,其形式也是相当复杂的。我的 求解方法尽管在推导公式的过程中有一定的计算量,但 如果要运用于实际求根,尽用结论在计算上绝对要比费 拉里公式简便。那么我下面再介绍一下有关一元三次方 程的改进公式: 对于一般三次方程: ax3+bx2+cx+d=0 设方程的三根分别为: x1=(-b+A+B)/(3a) x2=(-b+wA+w2B)/(3a) x3=(-b+w2A+wB)/(3a) 则 A3+B3=-2b3+9abc-27a2d————记为p A3B3=(b2-3ac)2————— ———记为q 则A3,B3是关于一元二次方程: y2-py+q=0的两根

一元二次方程求根公式

一元二次方程求解 一、一周知识概述 1、一元二次方程的求根公式 将一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)进行配方,当b2-4ac≥0时的根为 . 该式称为一元二次方程的求根公式,用求根公式解一元二次方程的方法称为求根公式法,简称公式法. 说明:(1)一元二次方程的公式的推导过程,就是用配方法解一般形式的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0); (2)由求根公式可知,一元二次方程的根是由系数a、b、c的值决定的; (3)应用求根公式可解任何一个有解的一元二次方程,但应用时必须先将其化为一般形式. 2、一元二次方程的根的判别式 (1)当b2-4ac>0时,方程有两个不相等的实数根; (2)当b2-4ac=0时,方程有两个相等的实数根; (3)当b2-4ac<0时,方程没有实数根. 二、重难点知识 1、对于一元二次方程的各种解法是重点,难点是对各种方法的选择,突破这一难点的关键是在对四种方法都会使用的基础上,熟悉各种方法的优缺点。 (1) “开平方法”一般解形如“”类型的题目,如果用“公式

法”就显得多余的了。 (2)“因式分解法”是一种常用的方法,一般是首先考虑的方法。 (3) “配方法”是一种非常重要的方法,一般不使用,但若能恰当地使用,往往能起到简化作用,思考于“因式分解法”之后,“公式法”之前。如方程;用因式分解,则6391这个数太大,不易分解;用公式法,也太繁;若配方,则方程化为,就易解,若一次项系数中有偶因数,一般也应考虑运用。 (4)“公式法”是一般方法,只要明确了二次项系数、一次项系数及常数项,若方 程有实根,就一定可以用求根公式求出根,但因为要代入(≥0)求值,所以对某些特殊方程,解法又显得复杂了。 2、在运用b2-4ac的符号判断方程的根的情况时,应注意以下三点: (1)b2-4ac是一元二次方程的判别式,即只有确认方程为一元二次方程时,才能确定a、b、c,求出b2-4ac; (2)在运用上述结论时,必须先将方程化为一般形式,以便确认a、b、c; (3)根的判别式是指b2-4ac,而不是 三、典型例题讲解 例1、解下列方程: (1); (2); (3). 分析:用求根公式法解一元二次方程的关键是找出a、b、c的值,再代入公式计算,

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x =. 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 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()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.众所周知,方程①的解早在古代的巴比伦、埃

一元高次方程C语言实现(最高五次)

一元高次方程c语言实现(windows VC6.0版本) 注意:如果在linux vine或者UNIX以及非windows的系统下运行的话将代码pow以及sqrt全部替换为powf和sqrtf 以下为代码 #include #include #include #include #define MAX 1000/*最大递归次数为1000次*/ #define ERROR "math error\n"/*显示错误信息*/ char Fun3[10],fx5[10]="";/*美化输出结果*/ float a1,b1,c1,d1,e1,f1;/*宏定义高次方程各项系数最大五次*/ int NUMjdg;/*判断函数最高次数*/ float FC(float a,float b);/*解一元一次方程*/ float FC3(float a,float b,float c,float d);/*解一元三次方程*/ float FC2(float a,float b,float c,int num);/*解一元二次方程*/ float FC4(float a,float b,float c,float d,float e);/*解一元四次方程*/ float FC5();/*解一元五次方程*/ float fun(float x);/*五次函数代值求解*/ float dfun(float x);/*五次导函数代值求解*/ float iterate(float x);/*牛顿迭代法猜值求解*/ int main() { float x5;/*五次方程最后一个解*/ FILE *fp;/*解的内容以文件的形式保存*/ char save; char buf[256];/*从文件内读取内容保存至buf*/ buf[0]='\0';/*防止乱码,开头定义为NULL*/ fp=fopen("fun.dat","w"); strcpy(Fun3,""); fclose(fp); printf("Do you want to save the result? 'y' or 'n'");/*是否想保存结果数据?*/ printf("\n--->"); scanf("%c",&save); redo: printf("please input degree number\n--->");/*请输入最高次数*/ scanf("%d",&NUMjdg);

任意高次方程求解方法

任意高次方程求解方法 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。但经常会遇到高次方程的问题,如何通过一种简便的方法快速得到高次方程的解,成为一个迫切的需求。本人发现了数列与高次方程的关系,可以通过数列与高次方程的关系可以得到高次方程的一个解。这种方法适用于任意高次有解的方程。任一高次方程: 可以变化为: 以上方程可以产生一个数列,通过数列前后项相除可以得到方程的近似解。 以下为求解结论: 二次方程: 所对应的数列为:方程有解的情况下对应的一个解为: 三次方程:所对应的数列为: 方程有解的情况下对应的一个解为: ???+?????+?????+?+??+?=0????+??????+??????+?+???=1 ????+???= 1 ???=? ??=???=??????+?????? ?=lim ?→?(??????) 0

依次类推 n次方程:所对应的数列为:方程有解的情况下对应的一个解为: 以上求解的方法基本为,将通用方程转化为数列对应方程,再由方程产生一个对应的数列,数列前项除后项可以得到方程的近似解,数列的项越靠后,这个近似解不断逼近方程的解.当迭代次数m趋向于无穷大时,这个值为方程的一个解,这个解大于0小于1.当方程无解时,方程对应的数列会循环或前后项相除的结果比较离散,不会逼近一个值. 以上的求解方法可以通过Execl去验算,目前只是发现了这个现象还没有很好证明,至于方程是否有解,也只能从演算的结果去判断。有兴趣的朋友可以一起(159探5246讨5840)。 但在实际应用中,迭代次数m取一定的值就可以得到方程的近似解,在要求不高时,可以很快得到方程的一以下为一个五次的方程,得到对应的数列,数列的前五位全选1,数列生成到12位。下面为数列前项除以后项得到的结果,发现这个结果是不断逼近方程的解X,精确到小数点后面五位为X=0.12497。再向后迭代会产生更精确的解。????+??????+??????+?+???=1 ??=???=?……??=?? ?=??????+????????+?+?????? ?=lim ?→?(??????)0

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 2 0,0,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 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()0n n n n f x a x a x a x a --=++???++= ②

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 ∴(x3+3x2-6x-8)÷(x+1)=x2+2x-8,对一元二次方程(x+1), 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。 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 Q(P、Q 是因式P x-Q,即方程a n x n+a n-1x n-1+ +a1x+a0=0有有理数根 P 互质整数),那么,P一定是首项系数a n 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。 “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

一元二次方程及其解法

第2课时 一元二次方程及其解法 一·基本概念理解 1 一元二次方程的定义: 含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的整式方程叫做一元二次方程。一元二次方程的一般形式:)0(02≠=++a c bx ax ,它的特征是:等式左边加一个关于未知数x 的二次多项式,等式右边是零,其中2 ax 叫做二次项,a 叫做二次项系数;bx 叫做一次项,b 叫做一次项系数;c 叫做常数项。 2、一元二次方程的解法 (1)、直接开平方法: 利用平方根的定义直接开平方求一元二次方程的解的方法叫做直接开平方法。 直接开平方法适用于解形如 b a x =+2 )(的一元二次方程。根据平方根的定义可知,a x +是b 的平方根,当0≥b 时,b a x ±=+,b a x ±-=,当b<0时,方程没有实数根。 (2)、配方法: 配方法的理论根据是完全平方公式2 22)(2b a b ab a +=+±,把公式中的a 看做未知数x ,并用x 代替,则有2 22)(2b x b bx x ±=+±。 配方法的步骤:先把常数项移到方程的右边,再把二次项的系数化为1,再同时加上1次项的系数的一半的平方,最后配成完全平方公式 (3)、公式法 公式法是用求根公式解一元二次方程的解的方法,它是解一元二次方程的一般方法。 一元二次方程 )0(02 ≠=++a c bx ax 的求根公式:

) 04(2422≥--±-=ac b a ac b b x 公式法的步骤:就把一元二次方程的各系数分别代入,这里二次项的系数为a ,一次项的系数为b ,常数项的系数为c (4)、因式分解法 因式分解法就是利用因式分解的手段,求出方程的解的方法,这种方法简单易行,是解一元二次方程最常用的方法。 分解因式法的步骤:把方程右边化为0,然后看看是否能用提取公因式,公式法(这里指的是分解因式中的公式法)或十字相乘,如果可以,就可以化为乘积的形式 (5)、韦达定理 若1x ,2x 是一元二次方程的一般形式:)0(02≠=++a c bx ax 的两个实数根,则 a b x x -=+21,a c x x =21。以上的就称为韦达定理(或称为根与系数的关系)利用 韦达定理去了解,韦达定理就是在一元二次方程中,二根之和=a b -,二根之积 =a c 也可以表示为a b x x -=+21,a c x x =21。利用韦达定理,可以求出一元二次方程中的各系数,在题目中很常用 3、一元二次方程根的判别式 根的判别式 一元二次方程)0(02≠=++a c bx ax 中,ac b 42 -叫做一元二次方程 )0(02≠=++a c bx ax 的根的判别式,通常用“?”来表示,即ac b 42-=?

一元高次方程的求解

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()0n 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)ax bx c a ++=≠②的求根公式那样。众所周知,方程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。

特殊的高次方程的解法1

特殊的一元高次方程的解法1 教学目标 知识与技能:理解和掌握二项方程的意义以及二项方程的解法; 过程与方法:学会把一个代数式看作一个整体,掌握可以通过换元转化为二项方程的方程的解法, 经历知识的产生过程,感受自主探究的快乐. 教学重点及难点 重点:掌握二项方程的求解方法. 难点:把“整体”转化为“新”元的二项方程. 教学过程设计 一、 情景引入 1.复习提问 复习:请同学们观察下列方程 (1) 2x+1=0; (2) 0652=++x x ; (3) 03422=-+x x ; (4) 2 3+x =3; (5) 083=-x ; (6) 0162 15 =-x ; (7) 01853=+x ; (8) 0323234=--+-t t t t ;(9) 010324=-+y y . 提问:(1)哪些是整式方程?一元一次方程?一元二次方程? (2)后5个方程与前3个方程有何异同? (3)方程(5)、(6)、(7)有什么共同特点? 二、学习新课 1.概念辨析 (1) 一元高次方程 通过上述练习,师生共同得出一元高次方程的特点:(1)整式方程;(2)只含一个未知数;(3)含未知数的项最高次数大于2次.从而提出一元高次方程的概念,并标题,提出本节课的主要内容,学习简单高次方程及其解法. (2)二项方程:如果一元n 次方程的一边只有含未知数的一项和非零的常数项,另一边是零,那么这样的方程就叫做二项方程. (3)一般形式: 关于x 的一元n 次二项方程的一般形式为 是正整数) n b a b ax n ,0,0(0≠≠=+ 注 ①n ax =0(a ≠0)是非常特殊的n 次方程,它的根是0. ②这里所涉及的二项方程的次数不超过6次. 2.例题分析 解下列简单的高次方程: (1)83 =x (2)164 =x (3)0162 15 =-x (4)011853 =+x 分析 解一元n 次(n>2)次二项方程,可转化为求一个已知数的n 次方根.如果在实数范围内这个数的n 次方根存在,那么可利用计算器求出这个方程的根或近似值.

元次方程的求根公式及其推导

一元三次方程的求根公式及其推导 有三个实数根。有三个零点时,当有两个实数根。 有两个零点时,当有唯一实数根。有唯一零点时,当。,有两实根,为,则方程若有唯一实数根。 有唯一零点有一实根,则方程若有唯一实数根。 有唯一零点没有实根,则方程若实数根的个数。 点的个数即方程零即方程则设实数根的判定: 程即可。 因此,只需研究此类方的特殊形式即公式化为均可经过移轴 三次方程由于任一个一般的一元0)()(0)1281(81 1)()(0)()(0)1281(81 1)()(0)()(0)1281(81 1)()(3 3: 0)(0)3(0)()(0)(,0).2(0)()(0)(',0).1(0)(,00)(,)(.1,0,0)2792()3)(39()3(0)3272()3)(3()3(032323221''3333233232323=?<+=?=?=+=?=?>+=?--==- ===<=?===?=>=++=++=++==++=+-++-++=+-++-++=+++x F x F p q F F x F x F p q F F x F x F p q F F p x p x x F p x F x F x F p x F x F x F p q px x x F q px x x F q px x x F q px x D A ABC B B Ax AB AC B Ax D A BC A B A B x A B C A B x A D Cx Bx Ax βαβαβαβα

33 2332323233 232332313223 2132323 2333333333333333333333332332332323212811210861128112108610)1281(81 1)27(41281121086112811210861181281918128190)1281(81 1)27(4027 27,3)(300)(33)(3)(.1.200128100128100128112810)1281(81 10)0.(0.p q q p q q x p q p q p q q a B p q q a A B A p q q a p q q a p q p q p qa a B A q B A p B A q B A p AB q B A p AB q px x B A ABx x ABx B A B A AB B A B A x B A x B A B A B A x q px x p q q px x p q q px x p q p q p q p q p q p +--+++-=≤+=--?? ???+--==++-==??? ????+--=++-=>+=--=-+?????-=+-=?? ????????-=+-==+-=-=++=+--++=+++=+=+=+==++<+=?=++=+=?=++>+=?+=?>+≥式,为: 实数根的方程的求根公上方法只能导出有一个)。故由以,小于零时会出现虚数等于零时只能解出一个但却又无法直接解出(二或三个实数根,,虽然我们清楚方程有若判别式顺序,则有,如果不考虑。则有,若判别式的两根。为一元二次方程,易知,。,即可令, 对比。 即有, 故, 由于。 ,就是设法求出下面的工作为两个待定的代数式。,的形式。其中,程的求根公式应为了一元三次方根公式的归纳,我得到及特殊一元高次方程求一元一次,一元二次以得到。通过对出的,通常由归纳思维式由演绎推理是很难解一元三次方程的求根公实根式的推导: )(求根公式的推导: 有三个实数根。 时,方程有两个实数根。 时,方程有唯一实数根。 时,方程,则有以下结论:。令一定有时, ,则当时方程很容易求解同时为不同时为为研究方便,不妨设

利用换元法解一元高次方程

利用换元法解一元高次方 程 This manuscript was revised on November 28, 2020

利用换元法解一元高次方程 在初中数学竞赛中,常常会出现一些高次方程求解问题,解这类问题的核心思想是降次,而换元法是其最主要的方法,所谓换元法,是指把方程中某些代数式用新的变量代替,使方程的次数降低,从而化难为易,使问题得以解决,这里举例说明如下. 一、直接换元 例1 解方程: (x+1)(x+2)(x+3)(x+4)=24. 分析与解 ∵(x+1)(x+4)=x2+5x+4, (x+2)(x+3)=x2+5x+6, 设t=x2+5x+4, 则可将原方程转化为关于t的一元二次方程 t(t+2)=24. 即t2+2t-24=0,(t-4)(t+6)=0, ∴t=4.t=-6. 当t=4时,x2+5x=0, ∴x=0,或x=-5; 当t=-6时,x2+5x+10=0,此方程无解. 故原方程的解为x=0,或x=-5. 二、均值换元 即求出几个代数式的平均值,利用平均值进行代换. 例2 解方程: (4x+1)(3x+1)(2x+1)(x+1)=3x4. 分析与解根据上面的经验,这样的方程左边是不能完全展开的,只能部分展开. ∵(4x+1)(x+1)=4x2+5x+1, (3x+1)(2x+1)=6x2+5x+1, 两个代数式有相同的一次项和常数项,故设t=5x2+5x+1,则原方程可化为 (t-x2)(t+x2)= 3x4. ∴t2=4x4,t=2x2或t=-2x2, 代回即可求得原方程的根为: x=. 注当然本题也可以直接设t=4x2+5x+1或者t=6x2+5x+1.例3 解方程:(x+2)4+(x-4)4=272. 分析与解若将方程左边展开,将得到难解的高次方程.

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 求根。“± 解: 1-6=-5-6x-8)÷ 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。 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,即方 Q(P、Q是互质整数),那么,P一定程a n x n+a n-1x n-1+ +a1x+a0=0有有理数根 P

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(x+3) +x+1 解:3±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 =-32 f (32)=3?=??? ?????-?+??? ???-??? ??3232332323223??? ??-+-22278278=3?0=0 所以原方程中有因式(3X -2)。 (3x 3-2x 2+9x-6)÷(3x-2)=x 2+3 解方程式x 2+3=0x=23i ±, x 1= 23i ,x 2=-23i

相关文档
相关文档 最新文档