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一元三次方程重根判别式_一元三次方程的判别式和求根公式是什么?
2020-12-23 04:47:18重根判别式:A=b2-3ac;B=bc-9ad;C=c2-3bd,总判别式:Δ=B2-4AC。当A=B=0时,盛金公式①:X1=X2=X3=-b/(3a)=-c/b=-3d/c。当Δ=B2-4AC>0时,盛金公式②:X1=(-b-3√Y1-3√Y2)/(3a);X2,3=(-2b+3√Y1...可用盛金公式 方法如下
一元三次方程aX3+bX2+cX+d=0,(a,b,c,d∈R,且a≠0)。
重根判别式:
A=b2-3ac;
B=bc-9ad;
C=c2-3bd,
总判别式:
Δ=B2-4AC。
当A=B=0时,盛金公式①:
X1=X2=X3=-b/(3a)=-c/b=-3d/c。
当Δ=B2-4AC>0时,盛金公式②:
X1=(-b-3√Y1-3√Y2)/(3a);
X2,3=(-2b+3√Y1+3√Y2)/(6a)±(3√Y1-3√Y2)√3i/(6a);
其中Y1,2=Ab+3a(-B±√(B2-4AC))/2,i2=-1。
当Δ=B2-4AC=0时,盛金公式③:
X1=-b/a+K;
X2=X3=-K/2,
其中K=B/A,(A≠0)。
当Δ=B2-4AC<0时,盛金公式④:
X1=(-b-2cos(θ/3)√A)/(3a);
X2,3=(-b+(cos(θ/3)±sin(θ/3)√3)√A)/(3a);
其中θ=arccosT,T=(2Ab-3aB)/(2A√A),(A>0,-1<T<1)。检举 回答人的补充 2009-07-08 21:23
盛金判别法
①:当A=B=0时,方程有一个三重实根;
②:当Δ=B2-4AC>0时,方程有一个实根和一对共轭虚根;
③:当Δ=B2-4AC=0时,方程有三个实根,其中有一个两重根;
④:当Δ=B2-4AC<0时,方程有三个不相等的实根。
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一元三次方程重根判别式_一元三次方程的求根公式
2021-01-30 15:47:12一元二次方程的回顾和启示学过初中数学都知道对于任何一个实系数一元二次方程 ,通过配方可以得到 ,根据判别式 的符号,可以判断方程实根的个数,并且可以得到求根公式要么是 个不同的实根 ,要么是 个二重实根 ,...一元二次方程的回顾和启示
学过初中数学都知道对于任何一个实系数一元二次方程
,通过配方可以得到
,根据判别式
的符号,可以判断方程实根的个数,并且可以得到求根公式
要么是
个不同的实根
,要么是
个二重实根
,要么是
对共轭虚根
;计算重数的情况下都是
个根。
记两根为
可以直接验证韦达定理:
两根之和
以及两根之积
,判别式
.
求根公式看上去复杂,但如果把上述两式代入求根公式
.
注:如果
是共轭虚根,
就是纯虚数,对负数
开方不能得到
.
几何意义:记
是两根的平均值,乘积为
. 如果
都是实根,则
是根到平均值的距离。
求根公式就可以改写成
两根到平均值
的距离
还可以通过下列方式得到:
不妨设
,用平方差公式得到
,立即可以算出
.
可以看到在实根的情况下
是实数轴上两根的中点,而
是两根到中点的距离。
如果
,
和
是共轭虚根,绝对值(长度)相等
在复平面上是
和
连线的中点(在实轴上),刚好对应由
和
作为两邻边的菱形对角线的交点,是菱形水平方向对角线的一半,而
是中点到两根的有向距离,是菱形竖直方向对角线的一半。
如果考虑一般的复系数一元二次方程呢?任何两个复数
和
都可能是方程的两根,因为由韦达定理可以构造出
所以
就是两根连线的中点,但不一定在实轴上,以
和
为邻边构成的是一个更一般的平行四边形,
是对角线的交点,是其中一条对角线的一半,而
是交点到两根的有向距离,是另外一条对角线的一半。
一元三次方程根的构造
对于实系数一元三次方程
,自然会想能不能用配方法?
这里不是配成完全平方而是完全立方:
根据前两项两边同时加上
和
可以把左边边成完全立方,也就是
. 右边等于
有
的一次项,不能像一元二次方程配方后可以直接开平方根得到方程的根。但这提示我们可以作变量替换
把根整体平移
个单位,得到
(或者用直接用待定系数法确定平移量)
令
,
这里就把方程化简为了
. 从这里可以看出,配方法能做到的只是消去比方程次数少一次的那项,结合韦达定理可以知道,只不过是找到了方程的三个根的平均值,做一个平移,让新得到的方程的三个根的平均值为0.
这里有很多种变量替换的方法求解
.
一、卡尔达诺方法(Cardano's method)
引入两个新的变量
令
,代入可得
令
,方程变为
.
只要
满足
且
,那么
就是
的根。
由第一个方程可得
,代入第二个方程得
.
两边同时乘以
可得
是
的一元二次方程,由求根公式可得
立方根有三个,这里取其中一个
由
得对应的
可以表示成
得到方程的一个根为
设
为单位原根满足
(
),可以得到另外两个根分别为
.
注意到
,
,因此也可以用下面的替换来推导出求根公式:
二、韦达替换(Vieta's substitution)
令
,代入可得
注意到
是
的一元二次方程,所以
代回可得
上面两种办法都通过变量替换推导求根公式,经过长期解具体方程总结得出一般规律,比如发现三次方程的根可以表示成两个立方根之和,有了这个根的形式的预判,求根公式就呼之欲出了。再后来Lagrange通过离散傅立叶变换统一求解低次方程,但这方法无法推广到5次方程。
三、拉格朗日方法(Lagrange's Method)
对于一般的二次方程, 根可以表示为:
其中
是根的对称多项式,
虽然本身不是,但平方后也是根的对称多项式,可以用基本对称多项式表出
. 再根据韦达定理,可以推出求根公式。
对于一般的一元三次方程,记
,根可以表示为:
和
本身不是对称多项式,但两者立方后得到
然后两者相加可得立方和
是根的对称多项式,乘积
是根的对称多项式,乘积的立方
也是根的对称多项式。
对于一般的一元三次方程
,
对称多项式
和
可以由基本对称多项式
多项式表出,因此是方程系数的多项式。
也就是存在多项式
和
使得
和
. 容易看出
和
是一元二次方程
(预解式)的两根,可以用二次方程求根公式得到,再代回下列三式就可以得到三次方程的三个根:
对于约简后的一元三次方程
,和Cardano和Vieta方法殊途同归,得到相同的求根公式。
把
都用根表示代进去化简,可以得到平方根下的表达式为
展开后刚好是
的分子的相反数,也就是
,称之为方程的判别式,可以用来判断方程是否有重根。
如果
,
,非实的复根一定成对出现,所以只可能是实根是重根,剩下一个根也不可能是非实的复根,所以三个根都是实根;最特殊的情况是1个三重实根(
)。
如果
,
,一定是只有1个实根,两个非实的共轭复根;
如果
,
,一定是3个不同实根。
对于一般的三次方程
,判别式
四、三角解法 (Trigonometric Method) 和几何意义
如果实系数方程
有三个不同的实根 (
,一定有
),用求根公式表示出来会有虚数
但如果用三角函数表示出来,不仅可以避免复数,还可以看出三个根的分布。
为了利用三倍角公式
,待定系数可设
,
代入可得
,
只需要满足系数成比例,也就是
,解得
.
原方程变为
.
.
当然也可以取为
圆心在y轴上任意一点,半径为
的圆上,三个点分别对应
,三个根是这三个点在横轴上的投影。对于一般情形圆心需要平移
,刚好在三次函数
图像的拐点处。
方程有3个不同的实的单根,对应函数图像与横轴的3个交点(均斜穿过横轴);函数图像有2个转折点(turning points),对应一个局部最大和一个局部最小。
五、三次函数的图像
三次函数
转折点的数量取决于其导函数
的判别式
.
或者通过水平方向的平移消掉二次项和竖直方向上的拉伸压缩(或者还需要沿横轴的反射)把首项系数变为1,可以得到
,
,判别式是
,事实上,我们有
.
可以看出如果
那么函数图像一定有两个转折点(局部最大和局部最小);
则会有一个不是转折点的临界点;
则没有临界点(没有水平切线)。
下面不妨记
为情形(1),这种情形一定有
,
e.g.
.
当
时,有一个实根和一对非实的共轭复根,对应函数图像与x轴的1个交点(斜穿过横轴);根据转折点的数量又分为三种情形
情形(2):
2个转折点,对应一个局部最大和一个局部最小,
e.g.
;
情形(3):
1个非转折点的临界点,函数在定义域
上单调,e.g.
,
.
情形(4):
0个临界点,函数在定义域
上单调,e.g.
.
当
时,又对应两种情况:
情形(5):
1个二重实根和1个实单根,函数图像在二重根处与横轴相切不穿过,在单根处斜穿过,一定有两个转折点,对应一个局部最大和一个局部最小,e.g.
.
情形(6):
1个三重实根,函数图像在三重实根处与x轴相切穿过,没有转折点,函数在定义域
上单调,e.g.
.
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c语言求一元二次方程的根_一元二次方程的判别式及根与一元二次方程的解法...
2020-11-10 08:43:34若你需要下载word来打印,可以查看我的个人简介,上面有资料下载方式.(资料整理不易,真心求一个三连,这将是支持我继续更新的动力)一元二次方程根的判别式及根与系数的关系—知识讲解+巩固练习一元二次方程根的...发个整理的【一元二次方程的判别式及根与一元二次方程的解法(在最后)】
资料如果能帮到你,希望你可以帮忙点赞-感谢-收藏支持一下!
若你需要下载word来打印,可以查看我的个人简介,上面有资料下载方式.
(资料整理不易,真心求一个三连,这将是支持我继续更新的动力)
一元二次方程根的判别式及根与系数的关系—知识讲解+巩固练习
一元二次方程根的判别式及根与系数的关系—知识讲解+巩固练习
一元二次方程的解法--公式法,因式分解法—知识讲解+巩固练习
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python一元三次方程拟合_一元三次方程的求根公式
2020-12-31 08:16:44一元二次方程的回顾和启示学过初中数学都知道对于任何一个实系数一元二次方程 ,通过配方可以得到 ,根据判别式 的符号,可以判断方程实根的个数,并且可以得到求根公式要么是 个不同的实根 ,要么是 个二重实根 ,...一元二次方程的回顾和启示
学过初中数学都知道对于任何一个实系数一元二次方程
,通过配方可以得到
,根据判别式
的符号,可以判断方程实根的个数,并且可以得到求根公式
要么是
个不同的实根
,要么是
个二重实根
,要么是
对共轭虚根
;计算重数的情况下都是
个根。
记两根为
可以直接验证韦达定理:
两根之和
以及两根之积
,判别式
.
求根公式看上去复杂,但如果把上述两式代入求根公式
.
注:如果
是共轭虚根,
就是纯虚数,对负数
开方不能得到
.
几何意义:记
是两根的平均值,乘积为
. 如果
都是实根,则
是根到平均值的距离。
求根公式就可以改写成
两根到平均值
的距离
还可以通过下列方式得到:
不妨设
,用平方差公式得到
,立即可以算出
.
可以看到在实根的情况下
是实数轴上两根的中点,而
是两根到中点的距离。
如果
,
和
是共轭虚根,绝对值(长度)相等
在复平面上是
和
连线的中点(在实轴上),刚好对应由
和
作为两邻边的菱形对角线的交点,是菱形水平方向对角线的一半,而
是中点到两根的有向距离,是菱形竖直方向对角线的一半。
如果考虑一般的复系数一元二次方程呢?任何两个复数
和
都可能是方程的两根,因为由韦达定理可以构造出
所以
就是两根连线的中点,但不一定在实轴上,以
和
为邻边构成的是一个更一般的平行四边形,
是对角线的交点,是其中一条对角线的一半,而
是交点到两根的有向距离,是另外一条对角线的一半。
一元三次方程根的构造
对于实系数一元三次方程
,自然会想能不能用配方法?
这里不是配成完全平方而是完全立方:
根据前两项两边同时加上
和
可以把左边边成完全立方,也就是
. 右边等于
有
的一次项,不能像一元二次方程配方后可以直接开平方根得到方程的根。但这提示我们可以作变量替换
把根整体平移
个单位,得到
(或者用直接用待定系数法确定平移量)
令
,
这里就把方程化简为了
. 从这里可以看出,配方法能做到的只是消去比方程次数少一次的那项,结合韦达定理可以知道,只不过是找到了方程的三个根的平均值,做一个平移,让新得到的方程的三个根的平均值为0.
这里有很多种变量替换的方法求解
.
一、卡尔达诺方法(Cardano's method)
引入两个新的变量
令
,代入可得
令
,方程变为
.
只要
满足
且
,那么
就是
的根。
由第一个方程可得
,代入第二个方程得
.
两边同时乘以
可得
是
的一元二次方程,由求根公式可得
立方根有三个,这里取其中一个
由
得对应的
可以表示成
得到方程的一个根为
设
为单位原根满足
(
),可以得到另外两个根分别为
.
注意到
,
,因此也可以用下面的替换来推导出求根公式:
二、韦达替换(Vieta's substitution)
令
,代入可得
注意到
是
的一元二次方程,所以
代回可得
上面两种办法都通过变量替换推导求根公式,经过长期解具体方程总结得出一般规律,比如发现三次方程的根可以表示成两个立方根之和,有了这个根的形式的预判,求根公式就呼之欲出了。再后来Lagrange通过离散傅立叶变换统一求解低次方程,但这方法无法推广到5次方程。
三、拉格朗日方法(Lagrange's Method)
对于一般的二次方程, 根可以表示为:
其中
是根的对称多项式,
虽然本身不是,但平方后也是根的对称多项式,可以用基本对称多项式表出
. 再根据韦达定理,可以推出求根公式。
对于一般的一元三次方程,记
,根可以表示为:
和
本身不是对称多项式,但两者立方后得到
然后两者相加可得立方和
是根的对称多项式,乘积
是根的对称多项式,乘积的立方
也是根的对称多项式。
对于一般的一元三次方程
,
对称多项式
和
可以由基本对称多项式
多项式表出,因此是方程系数的多项式。
也就是存在多项式
和
使得
和
. 容易看出
和
是一元二次方程
(预解式)的两根,可以用二次方程求根公式得到,再代回下列三式就可以得到三次方程的三个根:
对于约简后的一元三次方程
,和Cardano和Vieta方法殊途同归,得到相同的求根公式。
把
都用根表示代进去化简,可以得到平方根下的表达式为
展开后刚好是
的分子的相反数,也就是
,称之为方程的判别式,可以用来判断方程是否有重根。
如果
,
,非实的复根一定成对出现,所以只可能是实根是重根,剩下一个根也不可能是非实的复根,所以三个根都是实根;最特殊的情况是1个三重实根(
)。
如果
,
,一定是只有1个实根,两个非实的共轭复根;
如果
,
,一定是3个不同实根。
对于一般的三次方程
,判别式
四、三角解法 (Trigonometric Method) 和几何意义
如果实系数方程
有三个不同的实根 (
,一定有
),用求根公式表示出来会有虚数
但如果用三角函数表示出来,不仅可以避免复数,还可以看出三个根的分布。
为了利用三倍角公式
,待定系数可设
,
代入可得
,
只需要满足系数成比例,也就是
,解得
.
原方程变为
.
.
当然也可以取为
圆心在y轴上任意一点,半径为
的圆上,三个点分别对应
,三个根是这三个点在横轴上的投影。对于一般情形圆心需要平移
,刚好在三次函数
图像的拐点处。
方程有3个不同的实的单根,对应函数图像与横轴的3个交点(均斜穿过横轴);函数图像有2个转折点(turning points),对应一个局部最大和一个局部最小。
五、三次函数的图像
三次函数
转折点的数量取决于其导函数
的判别式
.
或者通过水平方向的平移消掉二次项和竖直方向上的拉伸压缩(或者还需要沿横轴的反射)把首项系数变为1,可以得到
,
,判别式是
,事实上,我们有
.
可以看出如果
那么函数图像一定有两个转折点(局部最大和局部最小);
则会有一个不是转折点的临界点;
则没有临界点(没有水平切线)。
下面不妨记
为情形(1),这种情形一定有
,
e.g.
.
当
时,有一个实根和一对非实的共轭复根,对应函数图像与x轴的1个交点(斜穿过横轴);根据转折点的数量又分为三种情形
情形(2):
2个转折点,对应一个局部最大和一个局部最小,
e.g.
;
情形(3):
1个非转折点的临界点,函数在定义域
上单调,e.g.
,
.
情形(4):
0个临界点,函数在定义域
上单调,e.g.
.
当
时,又对应两种情况:
情形(5):
1个二重实根和1个实单根,函数图像在二重根处与横轴相切不穿过,在单根处斜穿过,一定有两个转折点,对应一个局部最大和一个局部最小,e.g.
.
情形(6):
1个三重实根,函数图像在三重实根处与x轴相切穿过,没有转折点,函数在定义域
上单调,e.g.
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2021-01-16 20:39:52【视频讲解】【分析点评】用公式法解一元二次方程,要先将方程化为一般形式,确定a,b,c的值,然后再计算判别式的值,当判别式的值为非负数时,进一步代入求根公式,如果判别式的值为负,则一元二次方程无实根。... -
用c#求一元二次方程
2020-03-12 20:47:00题目:编一个程序,输入a 、b、c 的值,求出一元二...先判断此一元二次方程有没有解,判别式▲大于0则有2个实数根,等于0则有1个的实数根,小于0则没有实数根再利用一元二次方程求根公式得到根值,具体代码如下: ... -
用盛金公式求解一元三次方程
2011-08-20 19:49:00解一元三次方程一般用盛金公式求解,算法高效且求出来的解精确。 百度百科关于盛金公式有如下解释: ... 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=... -
java一元二次方程ax2-+bx+c= =0的两个根
2019-10-19 20:55:34可以使用公式求一元二次方程ax2-+bx+c= =0的两个根:b^2- 4ac称为一元二次方程的判别式,如果它是正值,那么方程有两个实数根:如果它为0,方程就只有一个根:如果它是负值,方程无实根。编写程序,提示用户输入a、b和c... -
python计算一元一次方程的根_一元三次方程
2021-01-03 16:49:31一元一次方程和一元二次方程,大家在初中就学过,而更高次数的方程就不会学了,所以这期我来带大家一起推导一下一元三次方程的求根公式以及判别式。一元三次方程 形如:的方程叫一元三次方程。推导之前的思考 根据... -
Java第三章练习
2020-02-08 19:17:083.1解一元二次方程 /* 数据:a,b,c,判别式Δ=b^2-4ac,实根r1和r2 指令:输入 计算判别式 判别实根个数 计算实根 ...通过一元二次方程的求根公式计算一元二次方程的实根的值,并将其输出。 */ import ja... -
用Python验证卡尔丹公式出错,怎么解决
2021-01-16 07:20:05#dr为判别式 dr = (q/2)**2 + (p/3)**3 print("dr = ", dr) u = (-q/2 + dr**0.5)**(1/3) v = (-q/2 - dr**0.5)**(1/3) print("u = ", u) print(&... -
《数学要项定理公式证明辞典》作者: [日]笹部贞市郎 译者: 高隆昌 / 王世璠 / 田景黄 / 罗朝杰 出版年: ...
2019-05-25 16:34:422.1 二次方程的意义和求根公式 2·2 二元二次方程组 3.高次方程 3·1 特殊的高次方程 3·2 三次方程的解法 3·3 四次方程的解法 3·4 根与系数的关系 3·5 二项方程 4.方程的一般理论 4·1 三次、四次方程的解法 4·...