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一元二次方程及其求根公式与韦达定理(含推导)

一元二次方程及其求根公式与韦达定理(含推导)

ax²+bx+c=0(a≠0),其中ax²叫作二次项,a是二次项系数;bx叫作一次项,b是一次项系数;c叫作常数项。求一元二次方程,有四种方法,配方法和因式分解法、图像解法、穷举法,这里我们只讲配方法。

一元二次方程成立必须同时满足三个条件:

①是整式方程,即等号两边都是整式,方程中如果有分母;且未知数在分母上,那么这个方程就是分式方程,不是一元二次方程,方程中如果有根号,且未知数在根号内,那么这个方程也不是一元二次方程(是无理方程)。

②只含有一个未知数;

③未知数项的最高次数是2 。

利用一元二次方程根的判别式(△=b²-4ac)可以判断方程的根的情况。

一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)的根与根的判别式 有如下关系:

①当△0时,方程有两个不相等的实数根;

②当△=0 时,方程有两个相等的实数根;

③当△0时,方程无实数根,但有2个共轭复根。

上述结论反过来也成立。

对于一元二次方程ax²+bx+c=0(a≠0)的根,有:x=[-b±√(b²-4ac)]/2a,即求根公式。

求根公式

求根公式推导:

ax²+bx+c=0(a≠0),方程两边同除以a,得x²+(b/a)x+c/a=0;方程两边各加上

[(b/2a)²-c/a],得x²+2(b/2a)x+(b/2a)²=(b/2a)²-c/a,你看x²+2(b/2a)x+(b/2a)²=(b/2a)²-c/a是不是跟我们的二项式定理(a+b)²=a²+b²+2ab很像——只不过a=x,b=b/2a,2ab=2(b/2a)x,a²=x²,b²=(b/2a)²,(a+b)²=(b/2a)²-c/a罢了。

因此,可得:

(x+b/2a)²=(b/2a)²-c/a,化简,得:(x+b/2a)²=(b²-4ac)/4a²;两边同时开根号,得:

x+b/2a=√[(b²-4ac)/4a²];化简,得:x+b/2a=[±√(b²-4ac)]/2a;两边同时减去b/2a,得:

x=[±√(b²-4ac)]/2a-b/2a;再化简,得:x=[±√(b²-4ac)-b]/2a;根据加法交换律,得

x=[-b±√(b²-4ac)]/2a,即我们耳熟能详的求根公式。

韦达定理根据求根公式可以很简单地推导出来:

方程 ax²+bx+c=0(a≠0)由一元二次方程求根公式知:x=[-b±√(b²-4ac)]/2a,

则一、x1+x2=[-b+√(b²-4ac)]/2a+[-b-√(b²-4ac)]/2a=-b/a

二、x1·x2=[-b+√(b²-4ac)]/2a·[-b-√(b²-4ac)]/2a=c/a

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