科学

一元二次方程

数学术语

中文名: 外文名: 定义: 学科名称:一元二次方程 建立时间:11世纪 著名专家:亚伯拉罕·巴希亚 标准形式:ax²+bx+c=0(a≠0) 求根形式:x=[-b±√(b²-4ac)]/2a 解法:配方、公式、因式分解、直接开方法 类型:整式方程
一元二次方程介绍
只含有一个未知数(一元),并且未知数项的最高次数是2(二次)的整式方程叫做一元二次方程。一般地,任何一个关于x的一元二次方程经过整理,都能化成如ax+bx+c=0(a≠0,且a,b,c是常数)的形式。这种形式叫一元二次方程的一般形式。一次项系数b和常数项c可取任意实数,而二次项系数a必须是不等于0的实数。要先确定二次项系数,再确定一次项系数和常数项,必须先把一元二次方程化成一般形式。

求解方法

开平方法

形如x=p或(nx+m)=p(p≥0)的一元二次方程可采用直接开平方法解一元二次方程。

如果方程能化成(p≥0)的形式,那么,进而得出方程的根。

注意:①等号左边是一个数的平方的形式而等号右边是一个非负数。

②降次的实质是由一个一元二次方程转化为两个一元一次方程。

③方法是根据平方根的意义开平方。

根与系数的关系是一元二次方程的重要学习内容之一。

配方法

将一元二次方程配成(x+m)=n的形式,再利用直接开平方法求解,这种解一元二次方程的方法叫配方法。

用配方法解一元二次方程的步骤:

①把原方程化为一般形式;

②方程两边同除以二次项系数,使二次项系数为1,并把常数项移到方程右边;

③方程两边同时加上一次项系数一半的平方;

④把左边配成一个完全平方式,右边化为一个常数;

⑤如果右边是非负数,即可进一步通过直接开平方法求出它的解,如果右边是一个负数,则判定此方程无实数解。

配方法的理论依据是完全平方公式a²+b²±2ab=(a±b)²。

配方法的关键是:先将一元二次方程的二次项系数化为1,然后在方程两边同时加上一次项系数一半的平方。

求根公式法

用求根公式解一元二次方程的方法叫做求根公式法。

用求根公式法解一元二次方程的一般步骤为:

①把方程化成一般形式,确定a,b,c的值(注意符号);

②求出判别式的值,判断根的情况;

③在(注:此处△读“德塔”)的前提下,把a、b、c的值代入公式进行计算,求出方程的根。

因式分解法

因式分解法即利用因式分解求出方程的解的方法。

因式分解法就是先把方程的右边化为0,再把左边通过因式分解化为两个一次因式的积的形式,那么这两个因式的值就都有可能为0,这就能得到两个一元一次方程的解,这样也就把原方程进行了降次,把解一元二次方程转化为解一元一次方程的问题(数学化归思想)。

因式分解法解一元二次方程的一般步骤:

①移项,使方程的右边化为零;

②将方程的左边分解为两个一次因式的乘积;

③令每个因式分别为零,得到两个一元一次方程;

④解这两个一元一次方程,它们的解就都是原方程的解。

图像解法

一元二次方程的根的几何意义是二次函数的图像(为一条抛物线)与x轴交点的X坐标。当时,则该函数与x轴相交(有两个交点);当时,则该函数与x轴相切(有且仅有一个交点);当时则该函数与x轴相离(没有交点)。

计算机法

可以进行符号运算的程序,比如软件Mathematica,可以给出根的解析表达式,而大部分程序则只会给出数值解(但亦有部分显示平方根及虚数)。

根与系数的关系

韦达定理

一元二次方程ax^2+bx+c=0(a≠0且△=b^2-4ac≥0)中,设两个根为x1和x2,则:x1+x2=-b/a,x1x2=c/a。

证明

设x1,x2是一元二次方程ax^2+bx+c=0的两个解,则有:a(x-x1)(x-x2)=0。

∴ax^2-a(x1+x2)x+ax1x2=0。

通过对比系数可得:-a(x1+x2)=bax1x2=c。

∴x1+x2=-b/ax1x2=c/a。

计算机解

VB实现方法:该代码仅可实现一般形式的求值,并以对话框形式显示。

在这里添加a、b、c的赋值过程。

例如:a=text1.text。

b=text2.text。

c=text3.text。

ifa*2<>0then。

i=((0-b)+Sqr(b^2-4*a*c))/2。

msgboxi。

i=((0-b)-Sqr(b^2-4*a*c))/2。

msgboxi。

else。

msgbox("2a为零")。

endif。

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