高次代数方程求根

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三次方程求根

三次方程求根

三次方程求根三次方程求根是高等代数中的一个重要知识点。

对于一般的三次方程,我们需要进行分类讨论来求解其根。

下面将逐步讲解三次方程求根的方法。

一、三次方程的一般形式设三次方程的一般形式为:$ax^3+bx^2+cx+d=0$,其中 $a\neq0$,$b,c,d$ 均为实数。

二、化简方程为了方便求解,我们可以将三次方程先化简一下:将 $x$ 替换为 $y-\frac{b}{3a}$,即 $x=y-\frac{b}{3a}$,将其代入原方程,得到:$a(y-\frac{b}{3a})^3+b(y-\frac{b}{3a})^2+c(y-\frac{b}{3a})+d=0$展开后得到:$ay^3+(\frac{-3b^2}{3a}+c)y+(\frac{-2b^3}{27a^2}+\frac{bc}{3a}-\frac{d}{a})=0$化简后的三次方程就变成了 $ay^3+py+q=0$ 的形式,其中 $p=\frac{-3b^2}{3a}+c$,$q=\frac{-2b^3}{27a^2}+\frac{bc}{3a}-\frac{d}{a}$。

三、分类讨论接下来,我们需要根据 $p$,$q$ 的值来进行分类讨论:1. 当 $p>0$ 时,方程有一个实根和两个共轭复根。

2. 当 $p=0$,$q<0$ 时,方程有三个实根,其中一个是负数,另外两个是正数。

3. 当 $p=0$,$q>0$ 时,方程有一个实根和两个共轭虚根。

4. 当 $p<0$ 时,方程有三个实根,其中一个是大于 $\sqrt[3]{-\frac{q}{2}}$,另外两个是小于 $\sqrt[3]{-\frac{q}{2}}$。

四、计算根根据分类讨论的结果,我们可以按照下面的方法计算三次方程的根:1. 当方程有一个实根和两个共轭复根时,实根可以通过牛顿迭代法逐步逼近求解。

共轭复根可以用 $x_2=-\frac{p}{3a}+2\sqrt{\frac{-p}{3a}}i$,$x_3=-\frac{p}{3a}-2\sqrt{\frac{-p}{3a}}i$ 的公式来求解。

高中高一数学公式大全

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高中高一数学公式大全一、代数1. 二次方程求根公式:根据二次方程 ax^2 + bx + c = 0 的系数 a、b、c 求解方程的根 x 的公式为 x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / (2a)。

2. 因式分解公式:对于多项式,如 a^2 - b^2 ,可以利用差平方公式将其因式分解为 (a - b)(a + b)。

3. 二项式定理:根据二项式 (a + b)^n 的展开式,可以得到每一项的系数,公式为 (a + b)^n = C(n, 0)a^n b^0 + C(n, 1)a^(n-1) b^1 + ... + C(n, n)a^0 b^n ,其中 C(n, k) 表示从 n 个元素中取出 k 个元素的组合数。

二、几何1. 直角三角形的勾股定理:在直角三角形中,设直角边的长为a,另外两边的长分别为 b 和 c,满足条件 a^2 + b^2 = c^2。

2. 圆的周长和面积公式:圆的周长公式为C = 2πr ,面积公式为A = πr^2 ,其中 r 表示圆的半径。

3. 相似三角形的边长比例:对于相似三角形 ABC 和 DEF ,它们对应的边长之比满足 AB/DE = BC/EF = AC/DF 。

三、函数1. 直线的斜率公式:设直线上两个点的坐标分别为 (x1, y1) 和(x2, y2),那么直线的斜率 k = (y2 - y1) / (x2 - x1)。

2. 一次函数的图像方程:一次函数的图像方程为 y = kx + b ,其中 k 表示斜率,b 表示截距。

3. 幂函数的性质:幂函数 y = x^a 其中 a 是常数,当 a > 0 时,函数是递增的,当 a = 0 时,函数是常数函数,当 a < 0 时,函数是递减的。

以上只是高中高一数学公式的一部分,希望能对您的学习有所帮助。

一元十四次方程天珩公式

一元十四次方程天珩公式

一元十四次方程天珩公式天珩公式是指一元十四次方程的求根公式。

一元十四次方程是指方程中只有一个未知数,并且该未知数的最高次幂为十四次的方程。

一般来说,求解一元十四次方程是相当困难的,因为没有通用的求根公式。

然而,通过天珩公式,我们可以有效地求解这类方程。

我们来看一元十四次方程的一般形式:ax^14 + bx^13 + cx^12 + dx^11 + ex^10 + fx^9 + gx^8 + hx^7 + ix^6 + jx^5 + kx^4 + lx^3 + mx^2 + nx + p = 0。

其中,a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n和p都是已知的实数系数。

要使用天珩公式求解一元十四次方程,我们需要先进行一些预处理。

首先,我们可以通过变量代换,将一元十四次方程转化为一个更简单的形式。

假设y = x^2,那么原方程可以转化为一个八次方程:ay^7 + by^6 + cy^5 + dy^4 + ey^3 + fy^2 + gy + p = 0。

接下来,我们需要找到方程的根。

通过观察方程的特点,我们可以发现方程的根可能具有对称性。

因此,我们可以利用这个特点,将方程的根分为两组:一组是实根,另一组是虚根。

为了找到方程的实根,我们可以使用数值计算方法,例如二分法或牛顿迭代法。

这些方法可以帮助我们逼近实根的值,直到达到所需的精度。

对于方程的虚根,我们可以使用代数方法来求解。

首先,我们可以使用复数的性质,将方程转化为一个四次方程。

然后,我们可以使用求解四次方程的方法来找到方程的虚根。

通过天珩公式,我们可以有效地求解一元十四次方程。

然而,由于方程的高次数和复杂性,求解过程可能会相对复杂。

因此,在实际应用中,我们通常会借助计算机来进行计算,以提高求解的效率和准确性。

总结起来,天珩公式为我们解决一元十四次方程提供了有效的方法。

通过适当的预处理和求解技巧,我们可以找到方程的实根和虚根。

然而,由于方程的复杂性,我们通常需要借助计算机来进行计算。

高次代数方程求根公式

高次代数方程求根公式

高次代数方程求根公式
方程求根公式法:x=[-b±√(b^2-4ac)]/2a,a为二次项系数,b为一次项系数,c
是常数。

根据因式分解与整式乘法的关系,把各项系数直接带入求根公式,可避免配方过
程而直接得出根,这种解一元二次方程的方法叫做公式法。

方程(equation)是指含有未知数的等式。

是表示两个数学式(如两个数、函数、量、运算)之间相等关系的一种等式,使等式成立的未知数的值称为“解”或“根”。

求方程
的解的过程称为“解方程”。

通过方程求解可以免去逆向思考的不易,直接正向列出含有
欲求解的量的等式即可。

方程具有多种形式,如一元一次方程、二元一次方程、一元二次
方程等等,还可组成方程组求解多个未知数。

方程根的求根公式(一)

方程根的求根公式(一)

方程根的求根公式(一)方程根的求根公式1. 一元二次方程求根公式一元二次方程的一般形式为:ax2+bx+c=0,其中a≠0。

求解一元二次方程的根可以使用以下公式:x=−b±√b2−4ac2a其中,b2−4ac被称为判别式。

例子:假设有一元二次方程:2x2−5x+2=0。

我们可以先计算判别式的值:b2−4ac=(−5)2−4×2×2=25−16=9由于判别式大于0,所以方程有两个不相等的实根。

接下来,我们可以使用求根公式计算实根:x1=−(−5)+√92×2=5+34=84=2x2=−(−5)−√92×2=5−34=24=所以,方程的两个实根为2和。

2. 一元三次方程求根公式一元三次方程的一般形式为:ax3+bx2+cx+d=0,其中a≠0。

虽然一元三次方程没有像一元二次方程那样的通用求根公式,但我们可以使用牛顿迭代法或其他数值方法来近似求解。

3. 一元四次方程求根公式一元四次方程的一般形式为:ax4+bx3+cx2+dx+e=0,其中a≠0。

与一元三次方程类似,一元四次方程也没有通用求根公式,通常需要使用数值方法来解决。

4. 多项式方程求根公式对于高次多项式方程,一般不存在通用求根公式。

在实际应用中,我们通常使用数值方法或近似解法来求解多项式方程的根。

5. 复数方程根的求根公式对于复数方程,我们可以使用复数域上的代数方法来求解方程的根。

常见的复数方程根的求根公式有:欧拉公式、笛卡尔公式等。

以上是一些常见方程根的求根公式及解释,不同类型的方程需要使用不同的方法来求解。

在实际应用中,我们根据问题的具体情况选择合适的求解方法,以获得准确的方程根。

解方程含根号的方程

解方程含根号的方程

解方程含根号的方程在代数学中,解方程是一个重要的概念。

解方程含根号的方程是一类涉及根号的数学问题,通常需要通过代数运算和一些特定的技巧进行求解。

本文将介绍解方程含根号的方程的一般方法,以及一些常见的例子。

一、一元一次根号方程的解法一元一次根号方程是指形如√(ax+b)+c=d的方程,其中a、b、c、d 为已知实数。

解这类方程的关键是将根号部分转变为普通的代数式,然后进行运算。

以下是一元一次根号方程求解的一般步骤:1. 将方程形式化:√(ax+b)+c=d;2. 通过移项和化简,消去根号符号;3. 将代数式整理为一般的一元一次方程;4. 解一元一次方程;5. 检验解的合法性;6. 给出最终的解。

下面通过一个具体的例子来说明:例1:求解方程√(2x+5)-3=1解:首先对方程进行化简变形,得到√(2x+5)=1+3=4然后对等式两边进行平方运算,得到2x+5=16接着移项,得到2x=16-5=11最后解得x=11/2,即方程的解为x=5.5。

二、二次根号方程的解法二次根号方程是指形如√(ax^2+bx+c)+d=e的方程,其中a、b、c、d、e为已知实数。

求解二次根号方程的步骤相对复杂一些,需要运用一些特定的方法。

以下是一种解二次根号方程的方法:1. 将二次根号方程形式化:√(ax^2+bx+c)+d=e;2. 化简方程,消去根号;3. 将方程整理成关于x的一般二次方程;4. 利用求根公式或配方法,解二次方程;5. 检验解的合法性;6. 给出最终的解。

下面通过一个例子来说明:例2:求解方程√(x^2-3x+2)+1=4解:首先对方程进行化简变形,得到√(x^2-3x+2)=4-1=3然后对等式两边进行平方运算,得到x^2-3x+2=9接着移项,得到x^2-3x-7=0根据二次方程求根公式,解得x=(3±√(3^2-4×1×(-7)))/(2×1)化简后得到x=(3±√(9+28))/2=(3±√37)/2所以方程的解为x=(3+√37)/2或x=(3-√37)/2。

一元高次方程求解方法

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。

高次方程求根

高次方程求根

高次方程求根
求解高次方程的根通常使用数值解法,因为高次方程的根往往是无法用代数方法求得的。

数值解法的常用算法包括牛顿迭代法、二分法、割线法等。

在Python中,可以使用scipy.optimize库中的root函数来求解高次方程的根。

具体步骤如下:
安装scipy库:如果你尚未安装scipy库,可以通过以下命令来安装:
pip install scipy
导入所需的库:
from scipy.optimize import root
import numpy as np
定义高次方程的函数:
def f(x):
return x**3 - 6*x**2 + 11*x - 6
使用root函数求解方程的根:
sol = root(f, [0, 1, 2])
print(sol.x) # 输出[1. 2. 3.]
在这个例子中,我们定义了一个高次方程f(x) = x^3 - 6x^2 + 11x - 6,并使用root 函数求解方程的根。

求解的初值为[0, 1, 2],
表示我们希望在这三个值附近寻找根。

函数返回的sol.x 是一个包含根的数组,根的个数与初值的个数相同。

在这个例子中,方程的根是1、2 和3。

需要注意的是,root函数的第一个参数是一个函数,而第二个参数是一个包含初值的数组。

初值的个数应该与方程的根的个数相同。

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高次代數方程求根
P n(x) = a0x n+a1x n+...+a n-1x+a n=0
上式的左邊為多項式的方程,稱為n次代數方程,或多項式方程。

而當中n=1,2,...,a k是實系數或複系數,但a0不等於0。

當n>1的時候,P n(x)則稱為高次代數方程,而它的次數就是n。

以上的多項式中的零點就是對應代數方程的根。

人們很早以前就開始探索高次方程的數值求解法的問題。

如巴比倫泥板中的平方表和立方表,它們可被用作解某些特殊的二次和三次方程。

在中國古代,人們已相當系統地解決了高次方程求解的問題:《九章算術》以算法形式給出求二次方程和正系數三次方程根的具體計算程序。

7世紀,王孝通也找出了求三次方程正根數值解法。

11世紀,賈憲《黃帝九章算法細草》創:「開方作法本源圖」,是以「立成釋鎖法」解三次或三次以上的高次方程式。

同時,他亦提出了一種更簡便的「增乘開方法」。

13世紀,由秦九韶《數書九章》完成了「正負開方術」,更提供了一個用算籌布列解任何的數字方程的可行可計算的算法,可以求出任意次代數方程的正根。

除中國外,阿拉伯人對高次代數方程亦有所研究,在9世紀,花拉子米是第一個給出二次方程的一般解法,而在1100年,奧瑪‧海亞姆給出了些特殊的三次方程式解法。

1541年,塔爾塔利亞給出了三次方程的一般解法。

1545年,卡爾達諾的名著《大術》一書中,把塔爾塔利亞的解法加以發展,並記載了費拉里的四次方程的一般解法。

1736年,在牛頓的《流數法》一書中,給出了著名的高次代數方程的一種數值解法。

1690年,J.拉福生亦提出了類似的方法,而它們的結合就成為現代常用的方法──牛頓法,亦稱為切線法。

這是一種廣泛用於高次代數方程和方程組求解的迭代法,一直為數學界所採用,並不斷創新,如修正牛頓法及擬牛頓法等。

1797年,高斯給出了「代數基本定理」,證實了高次代數方程根的存在性。

1819年,霍納給出了高次方程數值求根另一種方法──霍納法,它的思想和計算程序與秦九韶的算法相近,而類似的方法在1804年魯非尼也曾提出過。

霍納法有廣泛的應用,而在現代改進形式稱為劈因子法。

此外,伯努利法和勞思表格法等亦是現在常用的高次代數方程數值解法。

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