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数学求根公式是什么在数学中,求根公式是用于解一元二次方程的一种技巧。它能够帮助我们快速找到方程的解,而不需要通过因式分解或配技巧等复杂步骤。掌握这一公式对于进修代数和解决实际难题具有重要意义。

一、什么是求根公式

一元二次方程的一般形式为:

$$

ax^2 + bx + c = 0 \quad (a \neq 0)

$$

其中,$ a $、$ b $、$ c $ 是常数,且 $ a \neq 0 $。求根公式就是用来求解这个方程的两个根(即解)的公式,其表达式如下:

$$

x = \frac-b \pm \sqrtb^2 – 4ac}}2a}

$$

这个公式也被称为“求根公式”或“二次方程求根公式”。

二、求根公式的推导经过简要说明

1. 将原方程 $ ax^2 + bx + c = 0 $ 移项,得到:

$$

ax^2 + bx = -c

$$

2. 两边同时除以 $ a $:

$$

x^2 + \fracb}a}x = -\fracc}a}

$$

3. 配方:在两边加上 $ \left(\fracb}2a}\right)^2 $:

$$

x^2 + \fracb}a}x + \left(\fracb}2a}\right)^2 = -\fracc}a} + \left(\fracb}2a}\right)^2

$$

4. 左边变为完全平方:

$$

\left(x + \fracb}2a}\right)^2 = \fracb^2 – 4ac}4a^2}

$$

5. 开平方并整理得:

$$

x = \frac-b \pm \sqrtb^2 – 4ac}}2a}

$$

三、求根公式的应用

– 判别式的影响:

公式中的 $ \sqrtb^2 – 4ac} $ 被称为判别式,它决定了方程的根的性质:

– 如果 $ b^2 – 4ac > 0 $,则有两个不同的实数根;

– 如果 $ b^2 – 4ac = 0 $,则有一个实数根(重根);

– 如果 $ b^2 – 4ac < 0 $,则有两个共轭复数根。

– 实际应用:

求根公式广泛应用于物理、工程、经济学等领域,用于求解抛物线顶点、最大值、最小值等难题。

四、拓展资料与表格对比

项目 内容
公式名称 一元二次方程求根公式
公式表达式 $ x = \frac-b \pm \sqrtb^2 – 4ac}}2a} $
适用范围 一元二次方程 $ ax^2 + bx + c = 0 $,其中 $ a \neq 0 $
判别式 $ \Delta = b^2 – 4ac $
根的类型 – $ \Delta > 0 $:两个不相等实根
– $ \Delta = 0 $:一个实根(重根)
– $ \Delta < 0 $:两个共轭复根
应用领域 数学、物理、工程、经济学等

通过了解和掌握求根公式,我们可以更高效地解决一元二次方程的难题,并为进一步进修高次方程、函数分析等打下坚实基础。