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字数 899 2025-11-01 23:47:50
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题目:求解一元二次方程 ax² + bx + c = 0 的根
题目描述
一元二次方程是形如 \(ax^2 + bx + c = 0\) 的方程,其中 \(a \neq 0\)。其解(根)的求解是代数学中的基础问题,需根据判别式的值判断根的性质(实数根或复数根),并应用求根公式计算具体值。
解题过程
- 判别式分析
首先计算判别式 \(\Delta\)(Delta):
\[ \Delta = b^2 - 4ac \]
- 若 \(\Delta > 0\),方程有两个不相等的实数根;
- 若 \(\Delta = 0\),方程有两个相等的实数根(重根);
- 若 \(\Delta < 0\),方程有两个共轭复数根。
- 分类求解
- 情况一:\(\Delta \geq 0\)(实数根)
直接使用求根公式:
- 情况一:\(\Delta \geq 0\)(实数根)
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a} \]
若 $ \Delta = 0 $,公式简化为 $ x = -\frac{b}{2a} $。
- 情况二:\(\Delta < 0\)(复数根)
将 \(\sqrt{\Delta}\) 转化为虚数形式:
\[ \sqrt{\Delta} = i\sqrt{|\Delta|} \quad (i为虚数单位,i^2 = -1) \]
代入求根公式:
\[ x = \frac{-b \pm i\sqrt{|\Delta|}}{2a} \]
- 示例验证
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例1: \(2x^2 - 4x + 2 = 0\)
\(\Delta = (-4)^2 - 4 \times 2 \times 2 = 0\) → 重根 \(x = \frac{4}{4} = 1\)。 -
例2: \(x^2 + 2x + 5 = 0\)
\(\Delta = 4 - 20 = -16\) → 复数根 \(x = \frac{-2 \pm 4i}{2} = -1 \pm 2i\)。
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关键点总结
- 判别式决定根的类型,需优先计算;
- 复数根总以共轭形式出现,计算时注意虚部符号。