一元高次方程的求解
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。
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。
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)。
- 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、"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、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)。
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 30y 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 ⎧=--⎪⎨=-⎪⎩,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23
427
q p ∆=+
,122ω=-+
(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
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。
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2
40p 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。