数学:《高次方程的解法》(原创)
主持-建筑合同范本
高次方程的解法
王亚庆
有很多中学生一谈起高次方程,就好比
见天书一样。其实高次方程没什么难的,学数学
应该学会举一反三。我们知道初中学了一元二次方程,有
些学生只把二次方程的求根公式记
住了,但这个求根公式怎么推导的呢,他没有理解。其实学数学应该学
会理解,注重理解,
而不在于死记公式。比如说我们学了一元二次方程,重要的不是这个求根公式,而是
一元二
次方程有几种解法。
一元二次方程有以下几种解法:
1、配方法(二次方程
是配平方法):这一方法虽然是很好理解的,但我通过在网上了解
有很多学生对一方法根本就不懂。因为
我问到他们时,他们绝大多数都是只会这个求根公式,
一问起是怎么推导的,他们根本就不知道。其实二
次方程的求根公式就是用配方法导出来的,
配方法是解方程的里面的,尤其是解高次方程里面的最重要的
一个方法。如果能够彻底理解
这一方法,不仅是二次方程这块好掌握,对以后解高次方程也有很大帮助。
比如说对于二次方程
ax
2
+bx+c=0,
我们知道可用配平方(
完全平方公式)法配成缺
x
的一次代数式的完全平方的行式,这样就可以通少一次项系数的二次
方程,即配成关于
过直接开平方法解出此方程。那么二次方程我们能用配方法求解,我们是不是就考虑举
一反
三,三次方程
ax
3
+bx
2
+cx+d=0
是不是也可以采取配方来解,当然对于三次方程就应该
是配立方法了。通过研究对于某些特殊的三次方程
是可以通过配立方法来求解的,为什么说
是要特殊的三次方程呢,因为三次方程和二次方程不一样,它有
三个带未知数
x
的项,这
样用配立方法化把二次项系数去掉的同时,不一定一次项系数
也同时去掉。所以对于某特殊
的三次方程也适用于配方法的。比如说
x
3
3<
br>+6x
2
+12x+9=0
,通过配立方法,可以化成完全
立方的形式
(x+2)+1=0,
这样就可以解得该方程有一实根
X=-3
,所以我们学
了二次
方程的配方法后,可以把这种方法推广到三次方程,甚至更高次数的方程上(例如某些四次
方程可以通过配四次方法来解……)。所以如果能够举一反三,学了二次方程以后。对于某
些特殊的高
次方程也应该会解。
2、因式分解法:这种方法适合一些根为整数的方程。可以解一些特殊的二次方程
。比
如说方程
x
2
+x-2=0
,可以分解因式为
(x+2
)(x-1)=0
,那可以解得
X
1
=-2,X
2
=1。
同样我们应该考虑二次以上次数的方程也有可能适用此法。比如说一元三次方程
x
3
+18x
2
+72x+64=0
,仔细观察这个方程,发现该方程的三次
项和常数项可以组合,用立
方和公式公解,
18x
2
+72x
这一部
分可以提取公因式
x
,那么这两个代数式分解之后有公
因式
(x+4)
,那么又可以提取公因式
(x+4)
,从而求出该一元三次方程的根。
综上所述,
二次方程的某些方法,是可以推广到某些特殊的高次方程上面的。学了二次
方程,如果会
举一反三,对某些高次方程应该轻而易举就会解出来的。
其实不论二次方程的配平方法或者是因式分解
法,其主旨思想都是降次,把二次降为一
次就解出来了。实际上解高次方程的主旨思想也是降次,如果是
三次的就想办法降为一次的
或两次的。关键是怎么降次,降次的方法,下面通过举例说一下某些特殊高次
方程的几种解
法。
1、换元法:
例如四次方程
(x+1)(x+2)(x+3)(x+4)+1=0
,可以分成
(x+2)(x+3)
和
(x+1) (x+4)
两个因式,
然后这两个因式分别乘出,得到
(x
2
+5x+6)(x
2
+5x+4)+1=0
, 设
x
2
+5x=y
,代入方程,得:
(y+6)(y+4)+1
=0,
2
最后整理得,
y
然后代入
x
2
+10y
+25=0
,解得
y
1
=y
2
=-5
,
+5x=y
,得
x
2
+5x=-5
,
再解这个二次方程,即可求出原方程的四个实数根。
2、配方法:
例如四次方程<
br>x
4
+6x
3
+13x
2
+12x+4=0
,这个方程如果不仔细看,好像是看着很乱,
找不到求解的头绪,其实如果试用配方法解,应该是很容易
的。先通过配平方法将三次项式
系数化掉,
即
(x
2
+3x)2
+4x
2
+12x+4=0
,
+3x)
2
+4(x
2
+3x)+4=0
,
然后观察正好后面的系数比和括号里的一样,
即
(x
2
这样就可以
用换元法,把四次方程化成二次方程,最后求出原方程的根。通过这个例
子我们可以看出,对于某些最高
次数为合数的N次方程,不仅可以考虑使用配N次方的方法,
也可以考虑使用配N的因数次方的方法。例
如四次方程可以考虑配平方的方法,六次方程可
以考虑配二次方或者是三次方的方法,九次方程可以考虑
配三次方的方法等等……。
3、因式分解法:
例如解三次方程
x
3
+x
2
+3x+27=0
,可以分解因式为
(x+3)(x
2
-3x+9)+x(x+3)=0
,
提取公式因
式
(x+3)
,得
(x+3)(x
然后就通过解
x
2
2
-2x+9)=0
,
-2x+9=0、x+3=0
这两个方程,
解原方程只有一个实根
x=-3
。
以上这些解高次方程的方
法仔细想一下,都来自于解二次方程的方法。所以学数学应该
学会举一反三。
下面出几道题供学生练习参考
解下列方程:
1、
(x+1)
(x+2)(x+3)(x+4)(x+5)(x+6)+9=0
2、
x
3、
x
4
3
+8x
2
-4x-32=0
+2x
3
-x
2
+2x+1=0
+6x
2
+11x+6=0
4、
x
3